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2022 Fiscal Year Annual Research Report

手指を用いた巧緻運動の神経基盤とその機能再建

Research Project

Project/Area Number 19H01092
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

関 和彦  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) 舩戸 徹郎  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (40512869)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords巧緻性 / 手指 / 脊髄反射 / 随意運動 / 霊長類
Outline of Annual Research Achievements


前年度に引き続き、脊髄介在ニューロンにおけるpremotorニューロンが表現する筋シナジーとその入力パタンを検討した。脊髄介在ニューロンは大脳皮質の premotor ニューロンに比較して、より広い筋フィールドを有していたが、例えば、中脳に存在する premotor ニューロンよりは狭い傾向があった。また中脳に比べるとより遠位の筋を支配している特徴があった。また、伸筋運動ニューロンに投射する最終介在ニューロン、及び投射していないニューロンに対する末梢感覚入力パタンについて調べた。具体的には橈骨神経深枝にカフ電極を装着し、単シナプス性の応答があった介在ニューロンについて、神経細胞活動を筋活動で再構成するデコーディング解析を行なった。その結果、筋と脊髄介在ニューロンの間で、 positive feed back 回路を構成している場合、より高いウェイトでデコーディングが可能なことが明らかになった。次にサル頸髄からマルチユニット活動記録方法を確立の確立のための基礎実験をおこなった。現在まで、齧歯類においては覚醒行動下の状態での記録に成功した。具体的には、上肢の到達運動を行わせている際の脊髄介在細胞の活動を多チャンネル同時に記録した。解析はまだできていないが、相互相関解析を土台とした、解析方法の開発を進めている。サル末梢神経活動の光遺伝学的操作方法については、興奮性制御の方法は確立できたが、抑制性はまだ確立できていない。最後に、光血栓を用いた脳卒中モデルサル作成方法を用いて作出した実験に関する論文を出版した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Time course of recovery of different motor functions following a reproducible cortical infarction in non-human primates2023

    • Author(s)
      Kosugi Akito、Saga Yosuke、Kudo Moeko、Koizumi Masashi、Umeda Tatsuya、Seki Kazuhiko
    • Journal Title

      Frontiers in Neurology

      Volume: 14 Pages: 1094774

    • DOI

      10.3389/fneur.2023.1094774

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Muscle synergy analysis yields an efficient and physiologically relevant method of assessing stroke2022

    • Author(s)
      Funato Tetsuro、Hattori Noriaki、Yozu Arito、An Qi、Oya Tomomichi、Shirafuji Shouhei、Jino Akihiro、Miura Kyoichi、Martino Giovanni、Berger Denise、Miyai Ichiro、Ota Jun、Ivanenko Yury、d’Avella Andrea、Seki Kazuhiko
    • Journal Title

      Brain Communications

      Volume: 4 Pages: -

    • DOI

      10.1093/braincomms/fcac200

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spinal motor modules for primate arm and hand movement.2022

    • Author(s)
      Seki K
    • Organizer
      WCB2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Gating of Somatosensory Signals in the Primate Cuneate Nucleus During Voluntary Hand Movement2022

    • Author(s)
      Kubota S, Sasaki C, Kikuta S, Oya T, Seki K
    • Organizer
      Motor Systems Symposium 2022 - Salk Institute for Biological Studies,
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neural adaptation in response to tendon cross-union of an antagonistic muscle pair in the primate forearm2022

    • Author(s)
      Philipp R, Uchida N, Hara Y, Funato T, Seki K
    • Organizer
      Neuroscience 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Proprioceptive sensory attenuation in area 3a during voluntary movement and action observation in macaque2022

    • Author(s)
      Seki K, Kikuta S, Kubota S, Confais J, Yaron A, Oya T
    • Organizer
      Neuroscience 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gating of proprioceptive signals in the primate cuneate nucleus during voluntary hand movement2022

    • Author(s)
      Kubota S, Sasaki C, Kikuta S, Oya T, Seki K
    • Organizer
      Neuroscience 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 筋シナジー及びその制御の神経機構2022

    • Author(s)
      関和彦
    • Organizer
      第20回日本神経理学療法学会学術大会
    • Invited
  • [Presentation] パネルディスカッション3「骨を繋ぎ、稼働させる筋と腱を俯瞰する」2022

    • Author(s)
      関和彦
    • Organizer
      第40回日本骨代謝学会
    • Invited
  • [Presentation] 無意識下でつながる感覚と運動2022

    • Author(s)
      関和彦
    • Organizer
      さきがけ「生体多感覚システム」領域公開シンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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