大脳局所電場電位のβγシンクロ二―による上肢運動時のサル・ヒトの脳機能比較

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24650220
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 川島 卓 岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90161314)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村瀬 忍(廣嶌忍) 岐阜大学, 教育学部, 教授 (40262745) ; 佐竹 裕孝 岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30187158)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 神経シンクロニィー / βγ周波数 / 両手運動 / ECoG / EEG / ｻﾙ / ヒト

Outline of Annual Research Achievements

この実験では2匹の日本サルに、両手で2つのジョイスティックレバーでディスプレイ上の2次元位置カーソルを動かし目標のカーソルを追いかけさせるタスクを訓練した。両手運動を使って標的追跡運動課題ではβγ周波数の左右大脳一次運動野神経シンクロニィーが増加することはこれまでの実験結果から明らかになっている。このシンクロニィーは約半数の神経のみが局所電位と同期し残りのものは同期しないという性質をもち生理学的な意味については不明の点が多い。一方このシンクロニィーは、運動遂行中よりもリワード期間直前に増大することから注意発現の神経機構によって強化されることも予想される。ただこの期間にはサルは、目標の近傍で位置カーソルを一定位置に維持することが要求されていることから、注意の神経機構だけでなく、より両手運動に密接に関係したものとも考えられる。両手の運動が、同時に急激に動きだしたときには神経シンクロニーは出現しにくくなっており、運動開始直前0.3～0.5秒程度にレバーを一定位置に保持する期間に現れやすい。どのような両手の運動パラメータの組み合わせがシンクロニィー発生に関係するのかを明らかにするため、そして両側のＭ１の上肢支配領域を中心とした、２５極のECoG電極を硬膜に設置し長期にわたり記録した。運動学習未達成時期、学習獲得初期、学習達成時期を比べると明らかにβγシンクロニーの発生頻度が違っていた。
同じ実験を人で行い、頭皮上から記録されるＥＥＧを記録したが、ECoGに比べると明らかに空間精度が悪く、しかも人では簡単に運動学習が完成するため学習との関係は明らかにできなかった。