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2010 Fiscal Year Annual Research Report

運動開始時の一過性の脳活動から潜在的な動作不安定性を評価する

Research Project

Project/Area Number 22700596
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

荒牧 勇  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (40414023)

Keywords両手運動 / fMRI / 大脳基底核 / 脳活動
Research Abstract

潜在的な動作不安定性を運動開始時の一過性の脳活動から予測するのが本研究の目的である。今年度は実験モデルとして、周期的な両手非鏡像運動中に生じる両手鏡像運動への突然のパターン遷移現象を取り扱い、いつ起こるか分からない、突然生じるパフォーマンスのエラーを運動開始時の一過性の脳活動から予測しうる脳部位の同定を行った。
被験者18名について、両手非鏡像条件(BP)、両手鏡像条件(BM)で30秒間のタッピング運動を行う際の脳活動を磁気共鳴画像法(fMRI)で記録した。取得した脳活動データを一般線形モデルにより、運動開始に関わる一過性の脳活動成分と30秒間の運動継続に関わる持続性の脳活動成分に分離した。特に、運動開始時の一過性の脳活動の強さについて両手非鏡像条件と両手鏡像条件の差をとり、行動データとの相関を計算した。
その結果、大脳基底核吻側の運動開始時の一過性の活動量の非鏡像条件と鏡像条件の差が、運動開始後20秒経過以降の鏡像運動の動作のばらつきと高い相関(r=0.81)を示した。これは大脳基底核の運動開始時の一過性の活動により、両手非鏡像周期運動での動作の数10秒後のパフォーマンスが予測可能であることを示唆している。また、動作開始直後の行動データのいくつかの指標では、運動開始後20秒経過以降の鏡像運動の動作のばらつきと有意な相関がなかった。すなわち、行動そのものを観察するよりも脳活動を観察したほうが、高い精度で未来の行動パフォーマンスが予測できる可能性を示している。

  • Research Products

    (4 results)

All 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Resource-demanding versus cost-effective bimanual interaction in the brain.2010

    • Author(s)
      Aramaki Y, Osu R, Sadato N.
    • Journal Title

      Experimental Brain Research

      Volume: 203 Pages: 407-418

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Decrease in effective connectivity from cerebellum to primary motor cortex during bimanual movements.2010

    • Author(s)
      Aramaki Y., Kochiyama T., Osu R., Nozaki D.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 40^<th> Annual meeting.
    • Place of Presentation
      サンディエゴ
    • Year and Date
      2010-11-14
  • [Presentation] Modification of effective connectivity of cerebro-cerebellar loop by movement of the opposing limb.2010

    • Author(s)
      Aramaki Y., Kochiyama T., Osu R., Nozaki D.
    • Organizer
      The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2010-09-04
  • [Presentation] 両手運動における大脳小脳連関の変調2010

    • Author(s)
      荒牧勇、河内山隆紀、大須理英子、野崎大地
    • Organizer
      第4回 生理学研究所Motor Control研究会
    • Place of Presentation
      岡崎市
    • Year and Date
      2010-05-28

URL: 

Published: 2012-07-19  

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