2019 Fiscal Year Annual Research Report
Neural mechanisms of action selection based on left-right orientation
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16K17369
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
中山 義久 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 主席研究員 (30585906)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 一次運動野 / ニホンザル / 単一ニューロン / 運動前野 / 左右認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
左右の身体表現の脳内表現を調べるため、左右の手を用いたボタン押し行動を行っているサルの一次運動野より神経細胞活動と局所フィールド電位（LFP）の記録を行った。行動課題は、画面上の右側に四角形が提示されたら右手で、左側に提示されたら左手で、手元に設置されたボタンを押すというシンプルな選択反応時間課題を用いた。神経活動の記録は、24個の記録点をもつ多点電極を用いて行った。一次運動野より、(1) 同側の手の運動を表現する細胞、(2) 反対側の手の運動を表現する細胞、(3) 両側の手の運動を表現する細胞が記録された。それぞれの細胞の割合を比較すると反対側の運動を表現する細胞が多いことがわかった。また、細胞活動の集団解析を行い、左右の手の表現の強さを調べたところ、反対側の手の運動をより強く表現していることがわかった。さらに、一次運動野の運動準備期間の細胞活動は、高次運動野と比較して、その試行の反応時間とより強い相関関係を示すことがわかった。このことは、一次運動野が手の運動の開始により強く関与することを示す。また、LFPはシータ帯域（3-7 Hz）および高ガンマ帯域（80-120 Hz）の両者において、反対側の手の運動を実行する際によりパワーの変化量が大きくなることがわかった。以上の結果は、一次運動野が主に反対側の手の運動を実行する信号を高次運動野から受け取り (Nakayama et al., 2015; Yokoyama et al., 2016) 、また反対側の手の運動の実行指令を出力する、ということを示唆する。
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