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大脳皮質による体性感覚のトップダウン的制御機構?シナプス前抑制を用いた動的修飾?

Research Project

Project/Area Number 18020030
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNational Institute for Physiological Sciences

Principal Investigator

関 和彦  National Institute for Physiological Sciences, 発達生理学研究系, 助教 (00226630)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Keywords霊長類 / 脊髄 / 大脳皮質 / シナプス前抑制 / 随意運動 / 筋神経
Research Abstract

1頭のサルをモンキーチェアに座らせ、手首を屈曲伸展運動の制御用に開発されたマニピュランダムに固定した。その状態で目標とする手首トルクの方向・大きさを示したターゲットをサルの前面に1秒間提示し、遅延時間の後、サルに手首運動を行わせた。サルのサルに1)頭部固定具、2)脊椎チェインバー、3)求心神経へのカフ電極など装着した。今年度はまず脊髄微小電流刺激によってdeep radial神経に逆行性電位を誘発する方法の確立を目指した。同神経にカフ電極を装着できる部位は極めて限られている。そのため、新たなカフ電極を開発し得られる信号-ノイズ比の向上を行った。その結果、脊髄刺激に応じて逆行性応答が記録できるようになった。次に、大脳皮質感覚運動野に記録用チェインバーを装着し、一次運動野(M1)、補足運動野(SMA)、前側帯状皮質(CMA)、運動前野(PMv)、一次感覚野(S1)、頭頂連合野(PC)からのフィールド電位の記録を行った。それによって、皮質内微小電流刺激を行うための最適な電極埋込部位を特定した。今後実際に電極を埋込み、脊髄における興奮性試験と並行して行うことによって、随意運動時のシナプス前抑制の責任部位を特定できると期待される。また状況依存的な末梢感覚入力の状況依存的な修飾機構の運動制御研究における大きな課題であり、それらの具体的メカニズムを提案する基盤となる実験技術を確立した。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Spinomuscular Coherence in Monkeys Performing a Precision Grip Task2008

    • Author(s)
      Takei T., Seki K.
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology 99

      Pages: 2012-2020

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reuduction in maximal firing rate of motoneurons after 1-week immobilization of finger muscle in human subjects.2007

    • Author(s)
      Seki K, Kizuka T, Yamada H
    • Journal Title

      Journal of Electromyography and Kinesiology. 17

      Pages: 113-120

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 随意運動に伴う感覚ゲーティングの脊髄内機構2007

    • Author(s)
      関 和彦
    • Journal Title

      バイオメカニズム学会誌 31

      Pages: 187-190

    • NAID

      110006838886

    • Related Report
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  • [Journal Article] Reduction in maximal firing rate of motoneurons after 1-week immobilization of finger muscle in human subjects.2007

    • Author(s)
      Seki K, Kizuka T, Yamada H
    • Journal Title

      J. Electromyogr. Kinesiol. 17(2)

      Pages: 113-120

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 随意運動の制御におけるシナプス前抑制の役割2007

    • Author(s)
      関 和彦
    • Journal Title

      ブレインサイエンスレビュー2006

      Pages: 155-178

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Properties of propriospinal neurons in the C3-C4 segments mediating disynaptic pyramidal excitation to forelimb motoneurons in the macaque monkey.2006

    • Author(s)
      Isa T, Ohki Y, Seki K, Alstermark B.
    • Journal Title

      J. Neurophysiol. 95(6)

      Pages: 3674-3685

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  • [Presentation] 随意運動の制御における脊髄介在ニューロンの役割2007

    • Author(s)
      関和彦、武井智彦
    • Organizer
      第54回中部日本生理学会大会予稿集
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2007-10-19
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  • [Presentation] Spinomusclar coherence in monkeys performing a precision grip task2007

    • Author(s)
      Takei T, Seki K
    • Organizer
      第三十回日本神経科学学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-09-11
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      Seki K, Takei T
    • Organizer
      第三十回日本神経科学学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-09-10
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  • [Presentation] Control of primate grasping movement by spinal cord2007

    • Author(s)
      Takei T, Seki K
    • Organizer
      2nd International symposium on Mobiligence.
    • Place of Presentation
      淡路ウェスティンホテル
    • Year and Date
      2007-07-19
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  • [Book] ブレインサイエンスレビュー20072007

    • Author(s)
      関 和彦
    • Publisher
      クバプロ
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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