神経リモデリング仮説に基づく脳損傷の回復過程とヒトの情動・思考の変化に関する研究

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[目的]脳損傷の回復過程はヒト(一個人)での情動と思考の変化を観察するのに良いモデルである。脳卒中や脳損傷では修復、代償など複雑な過程が繰り返されていると考えられる。従って臨床症状は決して単調ではなく、臨床経過の変化は脳内におけるシナプス連絡の動的リモデリングを反映しているのではないであろうか。われわれは損傷が遠隔領域の大脳皮質連合野に局所的なイノシトールリン脂質シグナルの増強を誘発することを観察したが、この増強現象は大脳皮質の失った神経回路に対する連合野の代償的な修復過程を可視化するものではないかと考えられた。そこで本研究では神経ネットワークのリモデリング過程を観察し連合野を介する高次脳機能の回復メカニズム、すなわちリモデリング理論を確立することを目的とした。[結果](1) イノシトールリン脂質シグナルの増強現象と高次脳機能の改善程度との関連を調べ、増強現象が出現した皮質連合野の領域と、改善を示した高次脳機能の質的関連を検討した。改善程度との関連では、脳卒中や脳損傷における中枢神経系損傷において増強現象は亜急性期、すなわち修復期と考えられる2週から1ヵ月の間で、確率(75%)で出現した。また慢性期すなわち症状固定期では出現しないことが判った。前方連合野と後方連合野などの可塑的機能の強い領域に増強現象が出現した症例では、記銘力の向上や集中力の改善が認められた。(2) 神経学的な高次脳機能回復状況と皮質連合野領域の脳地図からシナプス伝達機能の修飾が起こった脳領域を統計学的に調べた結果、損傷部から離れた前方連合野と後方連合野などの可塑的機能の強い領域に増強現象は出現し、連合野におけるシナプスの修飾作用の貢献が考えられた(Imahori,et al.,NeuroReport 10(1),117-121,1999)。(3) ラットを用いた実験的脳損傷モデルで増強現象を再現し、この部位を取り出しdifferential display法をもちいてシナプス伝達機能の修飾に関与する因子を検索した。その結果、mRNAの発現に大きな変化が認められた。