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赤核を中心とした複数の運動モジュールの適応的制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 18K10984
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59030:体育および身体教育学関連
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

大屋 知徹  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, 室長 (30552468)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード赤核 / 協調運動 / 電気生理 / 運動適応 / 小細胞性赤核 / 小脳ー赤核ーオリーブループ / 精密把握
研究成果の概要

覚醒行動下にて上肢の到達把握運動課題を遂行中のマカクサルから、中脳赤核の大細胞性、小細胞性両方の細胞の電気生理学的活動を記録することに成功した。 これらの複数の細胞活動の同期ー非同期を到達把握運動の異なるフェーズで評価すると、運動中には同期を示すが、運動を終えた数十ms後に顕著な非同期発火を 示すことを発見した。これは上流の小脳皮質プルキンエ細胞の教師信号が小脳核経由で非同期に発火し、出力先の赤核細胞に影響を与えていることと考えられ、小脳モジュール間の相互作用を明らかにする重要な手がかりとなる。今後この非同期発火の前後の筋活動の変化を観察することで運動の適応過程の解明に取り組む。

研究成果の学術的意義や社会的意義

身体の協調運動の神経機構を明らかにすることは、健常時の運動学習の仕組みの理解を促進するだけでなく、身体損傷後の再適応機構に関する包括的な原理の解明に不可欠である。協調運動の理解のカギは出力としての筋のまとまりがどの程度、どのように適切なタイミングで動員されるかを明らかにすることにある。
赤核細胞から小脳細胞での教師信号の動態がつかめると、小脳での情報処理の仕組みの一端があきらかになり、身体運動の協調性を支える神経基盤の理解だけでなく、小脳の情報処理の原理理解への手がかりとしても重要な意味をもつ。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Distinct sensorimotor feedback loops for dynamic and static control of primate precision grip2020

    • 著者名/発表者名
      Tomomichi Oya, Tomohiko Takei, and Kazuhiko Seki
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1 ページ: 156-156

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0861-0

    • NAID

      120006823945

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Motor coordination through rubral output2019

    • 著者名/発表者名
      大屋知徹
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Emergence of spinomuscular and corticomuscular loops in dynamic vs. static phases of precision grip2019

    • 著者名/発表者名
      Tomomichi Oya, Tomohiko Takei, and Kazuhiko Seki
    • 学会等名
      Society for the Neural Control of Movement
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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