筋と脊髄を繋ぐ人工神経接続による脊髄損傷後の運動機能回復とその作用機序の解明

通过连接肌肉和脊髓的人工神经连接，脊髓损伤后运动功能的恢复及其作用机制的阐明

基本信息

批准号：
20K19377
负责人：
兼重美希
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto University (2022)Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、不全麻痺を呈する不完全脊髄損傷を対象に、麻痺肢の減弱した随意筋活動を使って、損傷より下位の脊髄を電気刺激する筋ー脊髄間人工神経接続を開発し、脊髄損傷後の運動機能の回復と機能回復に内在する神経機序を解明することを目的としている。当該年度は、頸髄C4/C5損傷によって上肢の不全麻痺を呈したサルに麻痺肢の筋活動依存的に損傷より下位の頸髄を刺激する筋ー脊髄間人工神経接続によるリハビリテーションを行っている最中に取得した脊髄からのアウトプット、一次運動野神経活動、行動データの解析を終えた。その結果、筋ー脊髄間人工神経接続によるリハビリテーションは脊髄損傷後の運動機能を回復させること、その際、脊髄からのアウトプットは上昇し、一次運動野神経細胞活動の変調は減少することがわかった。これらの研究成果は、第45回日本神経科学大会および第16回モーターコントロール研究会で発表した。また、上記の実験を行う過程で得られた結果である「健常サルの随意運動中の脊髄刺激は、150-1350μAの刺激強度を用いることで、随意筋活動およびトルクをブーストできる」について、論文を出版した。

这项研究旨在发展人造肌肉对脊髓神经连接，这些连接使用瘫痪的四肢自愿性肌肉活性，以电刺激损伤以下的脊髓，并阐明运动功能恢复和脊髓损伤后功能恢复中固有的神经机制。在今年，我们完成了对脊柱输出，原发运动皮层神经活动的分析以及在康复过程中获得的行为数据，使用人工神经连接在猴子中瘫痪的肢体刺激的颈椎刺激下的颈椎刺激下，该颈部在猴子中表现出瘫痪的肢体，该肢体表现出由于颈椎造成的c4/c5损伤而导致的颈椎造成的c4/c5损伤，而c4 c4/c5损伤刺激了c4/c。肢体取决于瘫痪的肢体的肌肉活性。结果表明，使用人造神经连接的康复脊髓脊髓之间的康复恢复了脊髓损伤后的运动功能，脊髓的输出增加了原代运动皮层神经元活性的调节和调节降低。这些研究结果在第45届日本神经科学会议和第16运动控制研究小组中介绍。此外，在上述实验中获得的结果发表了一篇论文：“健康猴子自愿运动期间的脊髓刺激可以通过使用150-1350μA的刺激强度来增强自愿性肌肉活性和扭矩。”