脳梗塞後の機能代償における 常半球の役割
髙
鶴
裕
介
は じ め に 脳梗塞をはじめとする脳血管障害は, 医療技術が進歩 した現在の日本でも死因の第 3位である. また, 年間 110 万人もの患者がなんらかの後遺症を残すといわれてい る. 近年のイメージング技術の進歩などにより, 脳梗塞 後の機能回復に, 梗塞巣とは反対側の 常半球の役割が 重要であることがわかってきた. しかし, その背景にあ るメカニズムは明らかになっていない. そこで我々は, 多光子励起レーザー顕微鏡を用いた in vivo imaging を 中心とする研究により, 脳梗塞後機能代償における 常 半球の役割について明らかにすることを計画した. 結 果 と 察 マウス体性感覚野脳梗塞モデルでは, 脳梗塞後 2− 7 日目で 常半球の活動が亢進しており, 7日目に特異的 に神経回路再編成が起こることがわかった. この時期を 過ぎた脳梗塞後 2― 4週間目では, 新しい神経回路が完 成し, 常半球が左右両方の体性感覚情報処理を行うよ うになることを明らかにした. また, 常半球では, 脳 梗塞後 2― 7日目では興奮性神経伝達物質であるグルタ ミン酸の放出が増加しているが, アストロサイトが活性 化して, 必要以上に細胞外のグルタミン酸濃度が上昇し ないように制御していることを同定した. そしてこの作 用が, 神経回路再編成に重要であることを明らかにし た. これまでの研究により, 脳梗塞後の機能代償において 常半球の働きが重要であり, 発症からの経過時間によ り生じている現象が異なることがわかってきた. 脳梗塞 99 Kitakanto Med J 2014；64：99∼100 １ 群馬県前橋市昭和町3-39-22 群馬大学大学院医学系研究科応用生理学 平成25年11月６日 受付 論文別刷請求先 〒371-8511 群馬県前橋市昭和町3-39-22 群馬大学大学院医学系研究科応用生理学 高鶴裕介 図 脳梗塞後の機能代償における 常半球の変化, 文献 2の図を一部改編後急性期 (1週間以内)の「新しい神経回路を形成する期 間」と慢性期 (2週間以降)の「新しくできた回路を実際 に利用できるようにする期間」とがあり, それぞれに適 した治療法を適応していくことにより, 臨床症例におけ る脳梗塞後の機能代償を促進できることが示唆された (図参照). 今 後 の 展 望 これまでの研究で, 脳梗塞後 2週間目以降でもグルタ ミン酸の放出が増加しているにもかかわらず, アストロ サイトの働きが活性化していないことがわかっている. 一方, 脳梗塞後 4週間目では, 一部の体性感覚情報が正 しく処理できていない所見が見られている. 今後は, 慢 性期の機能代償効果を目指し, 急性期以外でもアストロ サイトを活性化し神経回路再編成を修飾することができ るかどうかの研究を行っていく予定である. 文 献
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3. Takatsuru Y, Fukumoto D, Yoshitomo M, Nemoto T, Tsukada H,Nabekura J. Neuronal circuit remodeling in the contralateral cortical hemisphere during functional recovery from cerebral infarction. J Neurosci 2009 ; 29 : 10081-10086
4. Takatsuru Y, Nabekura J, Koibuchi N. Activity of the layer II/III neurons in the somatosensory cortex (SSC) plays a critical role on functional recovery after focal stroke in the contralateral SSC. Neurosci Lett 2013; 543: 168-171.
5. Takatsuru Y, Eto K, Kaneko R, Masuda H,Shimokawa N, Koibuchi N, Nabekura J. Critical role of the astrocyte for functional remodeling in contralateral hemi-sphere of somatosensory cortex after stroke. J Neurosci 2013; 33: 4683-4692.
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