2005 Fiscal Year Annual Research Report

単一物体の認識と操作における第一及び第二体性感覚野両手ニューロンの役割

Research Project

Project/Area Number	17500205
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	田岡三希東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (80236174)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中美智雄東京医科歯科大学, 歯学部, 教務職員 (00057738)
Keywords	大脳皮質第一体性感覚野 / 大脳皮質第二体性感覚野 / 手指再現領域 / 両側性ニューロン / 単一神経活動 / 手指運動制御 / マカクザル / 触覚認知
Research Abstract	ヒトは両手で物体に触れたとき、左右の手で同じ物体に触れているのかどうか、すぐにわかる。また、単一物体を体性感覚情報だけで左右の手を協調的に動かして操作することが出来る。物体操作によって生じた動きは左右の手に同じ刺激を同期して与えることになる。おそらく、この事が単一物体の認識に関わると考えられる。我々は、この検知に大脳皮質体性感覚野の左右の手に受容野を持つニューロン、「両手ニューロン」が深く関わると考えた。初年度の成果 1.両手ニューロンが見つかる第一体性感覚野(S1)の2/5野と第二体性感覚野(S2)の手指再現領域の神経連絡を明らかにした。ニホンザルS1手指再現領域の2/5野に順向性トレーサーを注入したところ、S2手指再現領域に密な標識領域を見出した。それらは前後方向に二つに分かれていた。S2は脳梁線維が分布していることが知られているので、S2の両手ニューロンは、(1)S1両手ニューロンから情報を受け取る、(2)対側半球から情報を受け取る、という2つの可能性が存在することがわかった。 2.両手操作時の神経活動サルに、視覚的手がかり無しで片方の手で持った物体をもう一方の手に持ち替えるという課題を訓練した。課題遂行中のS2の単一神経活動と手指運動のビデオ画像を同時記録し、解析した。S2には、たとえば、物体を摘むときに発火するなど運動の様々な要素に対応して活動するニューロンが多数見つかった。それらは比較的S2内の限局した場所に存在した。これらの中に、両手で物体を持ったときにのみ活動するニューロン、すなわち「単一物体の認識と操作」に関わるニューロンを見つけることが出来た。今後は、この「単一物体の認識と操作」に関わるニューロンに注目し、(1)S1とS2の比較、(2)神経生理学的性質の詳細な検討、(3)トレーサー注入による神経解剖学的検討、(4)ムシモール注入の影響を調べる行動学的検討を実施する予定である。