運動制御における脳の適応的可塑性

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63112001
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 森 茂美 旭川医科大学, 医学部, 教授 (80001907)
• 研究分担者: 彦坂 興秀 岡崎国立共同研究機構生理学研究所, 教授 (70120300) ; 真野 範一 東京都神経科学総合研究所, 神経生理部門, 副参事 (40073077) ; 丹治 順 東北大学, 医学部, 教授 (10001885) ; 有働 正夫 大阪大学, 健康体育部, 教授 (60009983) ; 佐々木 和夫 京都大学, 医学部, 教授 (20025539)
• キーワード: 筋トーヌス / 随意運動 / 定位歩行 / 黒質網様部 / 補足運動群 / 前頭連合野 / プルキンエ細胞 / 尾状核

研究概要

森をネコを用いて筋トーヌスの制御に関与する脳幹・脊髄神経機構の中でも、とくにその抑制系の微細構築を脳幹からアルファ運動細胞のレベルまで解明し、その機構が機能的には非相反抑制機構あるいは全般的抑制機構として作動しているという新しい考え方を提出した。
佐々木は随意運動の中枢機序解明のためニホンザルにgo/nogoの反応時間運動を学習させ、nogo刺激でサルが運動をしないときに前頭連合野の主溝背側壁と同野の吻側腹側端で特異的なフィールド電位を記録することに成功した。そしてこの電位と運動執行の抑圧との関連を考察した。
有働はネコの定位歩行にさいしてて異質網様部のニョーロン活動が重要な役割を果すこと、また一側の黒質網様部を破壊後にみられる歩行運動の代償に、線条体・黒質網様部におけるシナプス伝達が、可塑的に変化することを明らかにした。
丹治は補足運動野のニューロン活動は運動の手順が内的にストアされた情報に基づいて行われた際に強く活動すること、これに反して運動前野のニューロンは視覚情報に誘導された連続動作に伴って活動することなどを明らかにした。
真野は小脳皮質からの唯一の出力細胞であるプルキンエ細胞は、個々の筋の活動を制御しているのではなく、主動筋および拮抗筋を統合して運動の動的要素を制御していること、複雑スパイク単純スパイクが担っている運動の司令を効果的に小脳核へ伝達していることを解明した。
彦坂は尾状核ニューロンの発射特性を詳細に解析し、眼球運動(サッケード)、光刺激、音刺激、注視、報酬さらに期待や予測などに関係を尾状核内で再構成した。

研究成果

• [文献書誌] Matsuyama,K.: Brain Research. 460. 124-141 (1988)
• [文献書誌] Sasaki,K.: Brain Rsesearch.
• [文献書誌] Udo,M.: Neuroscience Research.
• [文献書誌] Tanji,J.: Journal of Neurophysiology. 60. 325-343 (1988)
• [文献書誌] Mano,N.: Journal of Neurophysiology. 56. 137-158 (1986)
• [文献書誌] Hikosaka,O.: Experimental Brain Research. 63. 659-662 (1986)
• [文献書誌] Mori,S.: "Integration of Posture and Locomotion,In:Posture and Gait:Development,Adaptation and Modulation." Excerpta Medica., 341-354 (1988)
• [文献書誌] Sasaki,K.: ""No-go potential"in the prefrontal cortex of monkeys.In:Brain Dynamics,Progress and Perspectives." Springer, (1989)