運動準備時の腹側中脳の活動で将来の筋出力量が予測できることがヒト脳機能画像実験で明らかになった。モノアミン系神経核は病態脳においても重要な役割を果たす可能性がある。DREADD法による神経細胞の活動活性化により、サルの運動時間、筋出力、脊髄反射、熱反応が向上することが示された。脊髄損傷後の損傷されていない脊髄において、運動機能と体性感覚機能の潜在能力が存在する可能性が示唆された。 慢性脊髄損傷患者に人工神経接続システムで介入した結果、歩行速度が向上し、脳と脊髄の神経結合強度が増加し、歩行を誘発できる領域が広がった。つまり歩行機能回復には脳と脊髄を結ぶ神経回路の再組織化が起こることを見出した。
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