2018 Fiscal Year Final Research Report

Neural adaptative mechanism for physical changes

Planned Research

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Project Area	Understanding brain plasticity on body representations to promote their adaptive functions
Project/Area Number	26120003
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Complex systems
Research Institution	National Center of Neurology and Psychiatry
Principal Investigator	SEKI KAZUHIKO 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所モデル動物開発研究部, 部長 (00226630)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	内藤栄一国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 研究マネージャー (10283293) 筧慎治公益財団法人東京都医学総合研究所, 運動・感覚システム研究分野, プロジェクトリーダー (40224365)
Project Period (FY)	2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords	脳内身体表現 / 筋シナジー神経表現 / slow dynamics / カルマンフィルター / MRIデコーディング / 脳卒中 / 脊髄小脳変性症 / ジストニア
Outline of Final Research Achievements	Our research group is based on three major Neuroscience hub in japan (NCNP, NICT, TMIMS) . Through frequent collaboration and discussion, we found how the embodied brain control our body. Aim of our collaborative study was to know the neural organization of muscle synergy generator and controller using electrophysiology and functional Brain imaging and propose the biomarker of brain plasticity on body representation. Through five years of collaborative research, slow dynamics in the neural adaptation to body alternation / development / adaptation to disease was investigated, and their relation to muscle synergy (generator and controller) were addressed. It is expected that we will continue collaborative research even after the research period for elucidating underlying mechanisms.
Free Research Field	神経科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	筋シナジー制御器の作動原理と身体改変に対する筋シナジー制御器再形成過程の神経基盤 (slow dynamics)はわかっていない。例えば、筋シナジーは半世紀前に提唱された古い概念であるが、当該領域研究開始前は、その脳神経系での動作原理や身体の変容に対する再形成過程はほとんど未知であった。この点、本研究によってその一旦が明らかになった点は高い学術的意義がある。またこれらの研究成果を用いて脊髄小脳変性症や脳卒中患者を対象とした新規診断方法を提案した点は高い社会的意義を有する。