2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15J09559
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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中川 剣人 東京大学, 総合文化, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 協調運動 / fMRI / 補足運動野 / 運動誘発電位 / 運動錯覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
上下肢協調運動の神経機構の解明のため、本年度は以下の二つの実験を終了させた。
【上下肢協調運動のパフォーマンスに関わる脳部位検討】上肢と下肢を協調させて動かすとき、同側手足(右手、右足)よりも対側手足(右手、左足)の方が不安定になることが分かっている。このモデルを用い、同じ上下肢協調運動でも、手足の組み合わせを変えることで難易度が変化する要因を検討するため、fMRIによって両者の脳活動を比較した。同側手足と対側手足タスク中の脳活動を比較すると、同側手足の逆方向タスク中に補足運動野の活動が有意に高かった。同側手足タスク中には、補足運動野が逆方向動作を阻害する神経回路を抑制する働きを担う可能性が考えられる。以上より、手足の組み合わせの違いによるパフォーマンスの変化は、補足運動野が関わることが示唆された。この研究成果は、国際誌に投稿中である。
【両手協調運動を支える神経機構の検討】上下肢協調運動の行動学的および神経科学的な特異性を検討するため、比較対象として両手協調運動をモデルとした実験を行った。この研究では、両手協調の神経基盤の一つとされる、片手を動かしたときに、その動作位相と同調するように対側肢の皮質脊髄路興奮性が変動する現象について、その発現要因を検討した。実験では、左手関節を随意的に動かす条件、受動的に動かす条件、振動刺激を与えて運動錯覚を起こす条件を課し、右手関節筋から皮質脊髄路興奮性の指標である運動誘発電位を経頭蓋磁気刺激により誘発した。その結果、いずれの課題においても、右手関節筋の運動誘発電位の振幅は左手の動きと同調するような変動を起こした。また、運動錯覚が起こらない被験者では運動錯覚条件において上述したMEP変動が起こらなかった。これらのことから、動きの知覚を行う過程で対側肢支配の神経回路に何らかの影響を及ぼすことによって両手が同調しやすくなることが予想される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒトの複数肢協調運動の神経機構の解明に向け、順調に研究を進めることができた。2015年度は、上下肢協調運動の特異性に関与すると思われる脳部位を明らかにし、その神経機構を推測することができた。また、比較対象とする両手協調運動に関しても、そのメカニズムの一部を提案できたと思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの成果より、補足運動野などの部位が上下肢協調運動の特異性のキーとなることが想定されたため、今後は非侵襲的な刺激法を用い、対象部位の機能を変調させ、パフォーマンスや電気生理学的な同調現象がどのように変化するかを検討する。それと並行して、2015年度の成果を原著論文として国際誌に掲載することを目指す。
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