2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of non-invasive brain stimulation techniques that can icrease recruitment of the corticospinal motor indirect pathway during acquisition of hand motor skills
Publicly Offered Research
| Project Area | Hyper-adaptability for overcoming body-brain dysfunction: Integrated empirical and system theoretical approaches |
|---|
| Project/Area Number |
20H05474
|
|---|
| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
|---|
Principal Investigator |
阿部 十也 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 脳病態統合イメージングセンター, 部長 (60588515)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | MRI / 脳脊髄運動回路 / 間接経路 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
マカクサルの知見を参考にすると, 両側M1経路は脳幹や上位脊髄(頸髄C3-C4レベル)で中継神経核を持つ. 左手運動で両側M1経路の動員を示した. 頸髄C3-C4レベルの活動が確認された.
この予備結果をもとにデータ収集を行い, 右手運動と比べて左手運動で頸髄C3-C4レベルの神経活動が高いことを群解析で示した. C3-C4 髄節は呼吸・心拍の制御にも関わる. 日常生活であまり使わない左手を用いた運動負非利き手その要因を除外してより純度の高い神経活動抽出の技術を並行して開発する. 上記の結果は機能的脊髄MRIの解析技術の開発で実現した. 既存のソフトウエア(https://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki [FSL], https://spinalcordtoolbox.com/en/stable/ [Spinal Cord Toolbox])をベースに解析パイプラインを構築した.
両側M1経路のC3-C4脊髄神経に神経可塑性を誘導する技術の開発マカクサルの知見によると, C3-C4脊髄には固有脊髄ニューロンが局在する. このニューロンは両側M1シグナルを中継する機能の他に, 末梢感覚入力を受け取る特徴を持つ. ヒト電気生理実験では, 両側M1刺激の重合がどの潜時で起こるか分かっていない. M1単独刺激で誘発される筋電位がタイミング依存的に末梢神経刺激の付加で 筋電位が変化することは分かっている. この現象はヒト脊髄固有ニューロンの機能を反映していると考えられている. M1・末梢神経刺激の重合がC3-C4脊髄の神経活動を変化させるかMRI計測技術で示す. 刺激重合を反復させると重合部位の神経可塑性を誘導できる. これで両側 M1経路の活性化ができるかを検証する実験準備を進めている.
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
