皮質脊髄路可塑的変化の基盤となる運動関連マップシフトの可視化とその機序の解明

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マウス片側大脳皮質運動野損傷モデルを用いて、前肢運動を担う神経ネットワークが損傷後どのように変化するのかを明らかにすることを目的とした実験を行った。まず、健常状態において左右の同名筋に異なる蛍光蛋白を発現する経シナプス性ウイルストレーサーをそれぞれ注入し、運動野で標識された神経細胞の分布を検討したところ、予想に反し多くの神経細胞が両方の蛍光蛋白を発現しており、片側大脳皮質損傷後のマウスではその割合がやや増加する程度であった。つまり多シナプス性の間接的な結合を含めると、もともと多くの運動野錐体細胞は両側の筋に関与しており、これが損傷後の可塑的変化の基盤となっている可能性がある。さらに機能的な側面から同様のマッピングを行うため、FosTRAPマウスを用い、片側上肢の巧緻運動課題中にc-FOSが上昇した神経細胞およびその神経突起を特異的に標識することを試みた。この結果、脊髄レベルでは運動課題中に使用側の神経細胞において多くの標識が見られたが、大脳皮質レベルでは両側運動皮質共に強い標識が見られた。今後、運動課題を洗練することでより特異的な標識を実現した上で、損傷前後での機能シフトの様態を明らかにしたい。