2020 年度研究成果報告書

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

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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
キーワード	赤核 / 協調運動
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。
自由記述の分野	神経生理
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。