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脳卒中後の運動機能障害の中でも、手指の巧緻運動機能の回復は最も難しい。この一因として、手指の巧緻運動の制御に深く関与している筋感覚情報の処理を担う神経機構に関しての理解が進んでいないことが挙げられる。本研究では、筋感覚に焦点を当て、その情報処理を行う神経機構を明らかにするとともに、体性感覚機能障害を呈した運動麻痺モデルを用いて運動に伴い誘起される体性感覚情報が手指の巧緻運動機能の回復に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
本課題最終年度は、運動課題実施中のマカクサルの大脳皮質感覚野3a領域および延髄楔状束核において筋感覚刺激に対する神経活動応答の記録を行い、随意運動中に筋感覚が運動の方向や筋活動に関係なく抑制されることを明らかにした。これは、先行研究で示されている脊髄における運動方向に依存した筋感覚信号の処理様式とは明らかに異なり、運動の結果として生成される筋感覚は、行った運動結果のフィードバック情報として一様に高次脳領域に伝達されるのではなく、感覚神経系の中でも脳幹部などの初期中継核において、情報の選択がおこなれていることを示唆する結果であった。この筋感覚の抑制を引き起こすソースを検証するため、大脳皮質と延髄楔状束核の同時記録を行い、このような感覚情報の制御は、主に大脳皮質運動野から楔状束核への遠心性入力によって行われている可能性を見出した。さらに、感覚野3a領域を損傷させた個体では、握り動作など粗大な運動機能の障害が見られなかったが、つまみ動作など巧緻性が要求される課題では、運動遂行が困難となり、特に力の維持など出力調整が難しくなることが観察された。以上本研究により、筋感覚情報が手指の巧緻運動の遂行に重要であることが明らかになった。脳損傷者の巧緻運動機能障害は、運動出力の問題だけでなく、筋感覚情報処理の機能不全が関連していることが示唆された。
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