研究課題
基盤研究(C)
本研究の目的は系統発生学的により高等なマカクサルを用いて、ヒトニ足歩行における高次中枢制御機序を実験的に解明することである。本課題の助成期間においてはサルの大脳皮質運動関連領域に焦点を絞り、研究を行った。得られた結果は、以下の二点に要約される。1.選択的不活性化実験:サルの一次運動野、補足運動野および背側運動前野の体幹/下肢領域のそれぞれヘムシモル(GABA_Aのアゴニスト)を選択的に微量注入した。そして各皮質機能の一時的不活性化に伴う姿勢および歩容の変化から、各皮質領域の歩行運動における分担制御機序を明らかにしようと試みた。その結果、片側一次運動野へ注入した場合には限局的な下肢関節の律動的運動が障害され、跛行が生じた。両側補足運動野への注入では左右下肢・体幹の協調的な運動が障害され、歩行中の体幹の位置は不安定に保持された。両側背側運動前野への注入では報酬の提示に対して歩行を開始することが困難となった。2.単一神経細胞活動記録実験:サルの一次運動野および背側運動前野から歩行中の神経細胞活動を導出記録した。その結果、一次運動野・下肢領域に存在する神経細胞の殆どは歩行周期に一致した周期的な発射活動様式を示した。これらの神経細胞の多くは発射頻度を歩行速度の増加に伴って増加させた。一方背側運動前野・下肢領域に存在する神経細胞の多くは、歩行の開始時にそれらの発射頻度を増加させた。これらの神経細胞活動は歩行周期に一致しない非周期的なものであった。以上の結果は、サル大脳皮質の各運動領野が歩行運動の異なる機能的側面を制御することを示しており、一次運動野が個々の下肢関節運動を制御することによって推進力の生成に関わること、補足運動野が左右下肢における要素的運動と体幹姿勢を協調的全身運動に統合すること、そして背側運動前野が歩行の発動(開始)に関わることを示唆する。
すべて 2006 2004
すべて 雑誌論文 (14件) 図書 (2件)
In Adaptive Motion of Animals and Machines (eds. Kimura H., Tsuchiya K., Ishiguro A. and Witte H.), Springer-Verlag, Tokyo.
ページ: 53-64
ページ: 249-259
Prog. Brain Res. 143
ページ: 183-190
ページ: 191-198
ページ: 263-279
ページ: 239-249
ページ: 341-351
J. Comp. Neurol. 474
ページ: 546-561
Prog.Brain Res. 143
J.Comp.Neurol. 474
