パーキンソン病の神経活動の変化と病態との関係解明に向けたマルチスケール研究

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本研究は、同個体のパーキンソン病モデルマウスに対し、行動実験、活動依存性マンガン造影MRI、カルシウムイメージング、免疫組織化学染色の、 in vivo, in vitro 融合研究を行うことで、パーキンソン病の神経活動変化のメカニズム解明と、神経活動の変化が及ぼす病態の表現型との関係について明らかにすることを目的とする。採用第二年目である昨年度は、パーキンソン病モデルマウス群と、生理食塩水を投与した健常マウス群（コントロール群）に対し、定量的活動依存性マンガン造影MRI (Quantitative Activation induced manganese enhanced MRI, qAIM-MRI) を用いた全脳神経活動計測を行い、同じマウスに対して運動機能テストして rota rod テストと、beam walk テストの行動実験および、組織学的な病態の変化を評価するために免疫組織化学染色を実施した。その結果、パーキンソン病モデル群では線条体、皮質、視床の神経活動が上昇しているものの、行動実験の結果では、コントロール群と有意な差がなかった。免疫組織化学染色の結果から、今回作成したパーキンソン病モデルマウス群では黒質のニューロン数がコントロール群と比較して、有意に減少しているということから、このモデル群は軽度のパーキンソン病状態であり、行動学的な病態の変化がまだ表れていないことが示唆された。以上の結果から、本研究で用いたqAIM-MRI は病態が現れる前の脳活動の変化を in vivo でとらえることができ、様々な脳異能や脳・神経疾患のメカニズムを解明するための研究に応用できると考えられる。