Treatment of masticatory disorders and development of ALS diagnostic biomarkers by fusion of AI and neurophysiological data

通过人工智能和神经生理学数据的融合治疗咀嚼障碍并开发 ALS 诊断生物标志物

基本信息

  • 批准号:
    21K17088
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

筋萎縮性側索硬化症 (ALS) は運動ニューロンの変性を伴った重篤な筋力低下を伴う難病であり、病気の進行に伴い、咀嚼・嚥下障害がみられ、経口摂取困難となり死に至る。これまでの研究では乳幼児期のALSモデルマウス (SOD1-G93A) において、咀嚼を制御する一次感覚神経の発火異常が報告されている。本研究ではALS モデルマウスを用いて、① 咀嚼障害が病期のどの時期にどのように現れるのか、人工知能(AI)を用いた咀嚼行動の検討を行う。さらに、② 咀嚼を制御する一次感覚ニューロンの発火異常が病期とともにどのように推移するのか、電気生理学的な検討を行い、ALSの咀嚼障害の治療に有益な手法の考案を目的とする。①において、ALSモデルマウスの咀嚼行動をビデオカメラで撮影、撮影した動画をSSD (Single Shot MultiBox Detector)を用いて咀嚼サイクルを自動検出し、野生型マウスと比較検討したところ、ALSモデルマスでは野生型マウスと比較し、12週齢頃より咀嚼サイクルが有意に延長することがわかった。②においては現在、咀嚼を制御する一次感覚神経の電気生理学的検討を行い、成熟期のALSモデルマウスにおいても異常な発火活動と基本膜特性の変調を認めた。ALSモデルマウスの咀嚼サイクル検出AIの開発と、咀嚼サイクルの経時的変化、成熟期ALSモデルマウスにおける一次感覚ニューロンの変調について、第67回、口腔外科学会総会、2022.Oral Science にて学会発表した。2023.03.27 Nutrients誌にて研究成果を論文報告した(Kitaoka and Seki et al.,2023)。2023.International Conference on Oral and Maxillofacial Surgery (ICOMS) にて学会発表予定である。
Atrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a disease characterized by severe muscle weakness, difficulty in disease progression, chewing, swallowing, and difficulty in taking care of the body. In this study, we reported abnormal development of ALS during infancy (SOD1-G93A) and during mastication. This research explores the use of ALS, the discovery of chewing disorders during the onset of the disease, and the use of artificial intelligence (AI) in chewing actions. In addition, the study of electrophysiological study of primary sensory disorders, abnormal development of ALS, disease duration and progression of ALS, and the study of beneficial methods for the treatment of ALS mastication disorders. (1) In the case of ALS, the chewing action of ALS is automatically detected by SSD (Single Shot MultiBox Detector). In the case of wild-type ALS, the chewing action of ALS is automatically detected by SSD (Single Shot MultiBox Detector). In the case of ALS, the chewing action of ALS is compared with wild-type ALS. In the case of 12-week ALS, the chewing action of ALS is intentionally extended. (2) Study of electrical physiology of primary sensory system during current and chewing control, recognition of abnormal fire activity and fundamental membrane characteristics during ALS maturity. ALS 2023.03.27 Nutrients Journal Research Results Paper Report (Kitaoka and Seki et al., 2023)。2023. International Conference on Oral and Maxillofacial Surgery (ICOMS)

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Dentigerous cyst excision using shading films in a patient with erythropoietic protoporphyria
Early impairment of Mes V neuron comparing other types of sensory neurons in ALS model mouse
ALS 模型小鼠 Mes V 神经元早期损伤与其他类型感觉神经元的比较
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    萩野僚介;峯篤史;上村(川口)明日香;山田(田尻)裕子;弓立真広;伴晋太郎;山中あずさ;松本真理子;東真未;中谷早希;矢谷博文;Soju Seki
  • 通讯作者:
    Soju Seki
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    関 壮樹;宮川 和晃;藤原 采香;宮本 浩樹;島岡 祐加子;有川 千尋;原田 計眞;相川 友直
  • 通讯作者:
    相川 友直
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  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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    2024
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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    MR/Y014286/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Research Grant
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