| 研究分担者 |
森 大志 山口大学, 農学部, 助教授 (50301726)
柳原 大 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (90252725)
中陦 克己 近畿大学, 医学部, 講師 (60270485)
稲瀬 正彦 近畿大学, 医学部, 教授 (80249961)
中里 泰三 順天堂大学, 医学部, 講師 (80155697)
北澤 茂 順天堂大学, 医学部, 教授 (00251231)
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| 研究概要 |
行動の発現に際して,動物は環境に最適な姿勢制御を実現する.従って,姿勢制御は随意行動プログラムの初期プロセスであると考えられる.そこで本年度は,霊長類の大脳皮質運動領域が姿勢制御のプログラムを内在するという作業仮説を立て,この仮説の妥当性の有無を検討した.
実験には無拘束のマカクザルを用い,1)トレッドミル上での歩行時において大脳皮質運動領域の神経細胞がどの様に活動をするのか?そして,2)大脳皮質運動領域へのムシモールの注入に伴う皮質活動が低下により,どの様に歩容が変化するのか?の2点について検討した.
四足歩行では,一次運動野から記録できる多くの神経細胞に歩行サイクルに対応したリズミカルな発射活動が誘発されたが,補足運動野の神経細胞の多くは持続的な活動を示した.サルが四足から二足歩行へと歩容を変化した場合,両領域の神経細胞活動は著名に増加した.一方,背側運動前野における神経細胞の多くは持続的でかつリズミカルな発射活動を示したが,一部の神経細胞は歩行開始に先行して一過性の強い発射活動を示した.一次運動野の下肢領域にムシモールを微量注入すると,反対側の下肢の運動不全麻痺が誘発された.しかし,ムシモールを対側の補足運動野・体幹/下肢領域に注入した場合,運動麻痺が顕著でないにも関らず,歩行運動時の姿勢維持は困難となった.一方,背側運動前野にムシモールを注入すると,外界の変化に対応して運動を開始することが困難になった.
これらの成績は,大脳皮質運動領域には,歩行行動に寄与する機能局在が存在することを示唆する.即ち,背側運動前野は歩行の開始,補足運動野は姿勢制御,そして,一次運動野は歩行時のリズミカルな運動に関与する可能性がある.各領域の神経細胞活動は,四足歩行よりも二足歩行で著名に増加したことから,(直立姿勢での)二足歩行は,より強い大脳皮質運動領域の活動を必要とすると考えられる.
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