研究課題
基盤研究(C)
本研究では動作の記憶が大脳半球間を転移する作用機序の解明のため、研究計画の前半ではラットの前肢に対応する運動野から反対側の運動野に投射するIT型神経細胞を同定する。その神経細胞を破壊した場合に両手間転移への影響を明らかにする。研究計画の後半では脳卒中動物を用いて、健側前肢による動作の学習が障害前肢の再学習（回復訓練）に与える影響、障害前肢の原学習が健側前肢の学習（代償訓練）に与える影響を明らかにする。本研究では両手間転移に関わる神経回路基盤を明らかにし、転移が起こるタイミングとその機構を解明し、新しいリハビリテーション法の開発を目指す。
手の動作に関する学習は利き手依存であり、それらの動作学習は対応する大脳皮質運動野に記憶されると考えられている。これらの記憶は非利き手にも影響を与えることが示唆されている。本研究ではラットに片方の前肢でレバー押し動作を学習（原学習）させ、反対側の前肢のレバー押し動作の学習（再学習）を評価した。その結果、原学習の期間が短い場合、反対側の前肢を用いたレバー押し運動の再学習は多くの試行を要したが、原学習の期間が長いと反対側の前肢の再学習は非常に短かった。これらのことから長い訓練期間によって形成された動作記憶が反対側の動作に影響を与えていることが明らかになった。
本研究は頭部拘束型オペラント実験装置を用いて、ラットの一方の前肢の動作学習が反対側の前肢の動作学習に影響を与えることを示し、げっ歯類を用いて両手間転移が起こることを明らかにした。人を被験者とした研究で示されていた動作の反応スピードや正確さに関する結果と同様に、ラットの行動でも反応時間や正確さについて評価できた。人における研究では非侵襲的な手法しか用いることができなかったが、ラットにおける侵襲的な研究を推し進めることによってより詳細な神経回路基盤を解明することができる。本研究を発展させ、脳機能障害モデル動物の研究を進め、神経科学的な知見に基づいたリハビリテーションの発展に寄与する。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)
The Journal of Neuroscience
巻: 40 号: 43 ページ: 8367-8385
10.1523/jneurosci.1720-20.2020
https://www.fmu.ac.jp/home/molgenet/news-1086
