2020 Fiscal Year Annual Research Report
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19K24333
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
浅原 亮太 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (90847584)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Keywords | セントラルコマンド / 運動時の循環調節 / 運動イメージ / 巧緻運動 / 歩行運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動時における循環機能の調節メカニズムとして、運動指令と関連して脳高位中枢から下降する見込み的循環指令(セントラルコマンド)がある。セントラルコマ ンドは心循環系をフィードフォワード的に調節する信号であると定義されているが、その詳細の多くは未解決のままである。令和元年度は、近赤外分光法（NIRS）を用いて、手の運動時の前腕筋の酸素化ヘモグロビン動態（Oxy-Hb、血流の指標）を計測し、手の運動開始時において、セントラルコマンドが前腕筋血管の神経性血管拡張を引き起こすことを報告した。このような運動開始時の循環応答を引き起こすため、セントラルコマンドに関連する脳領域では運動開始に先行した活動が生じていると考えられる。そこで、セントラルコマンド の脳内ネットワークを探索するため、ヒト床歩行時における、脳局所酸素化ヘモグロビン動態を大脳皮質の広範囲から計測した。本研究では、大脳皮質の中でも、循環調節の中枢と考えられている脳幹領域と解剖学的に繋がりを持つことが報告されている前頭前野領域に着目した。床歩行の開始に先行して、前頭前野の外側に位置する背外側前頭前野、腹外側前頭前野のOxy-Hbが増加した、一方で前頭前野の内側に位置する前頭極ではこのようなOxy-Hb増加は生じず、運動開始に先行した前頭前野の活動に領域差があることが明らかとなった。背外側前頭前野、腹外側前頭前野のOxy-Hb増加は、実際の運動を伴わずにセントラルコマンドを賦活すると想定される歩行運動のイメージでも生じた。これらのことは、背外側前頭前野、腹外側前頭前野がセントラルコマンドに関連した脳領域であることを示唆した。
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