Neural substrates of separate hand movements using brain state-dependent stimulation

昨年度一次運動野に対し周期活動の影響を評価するため経頭蓋交流電流刺激で外部より皮質活動を同調させ、別の脳刺激法である間欠性シータバースト刺激に対する応答を評価した。その結果10 Hzの交流電流刺激ではシータバースト刺激の促通効果を位相依存的に抑制することが明らかとなり、一方20 Hzの交流電流刺激では位相に関わらずシータバースト刺激の促通効果を抑制することが明らかとなった。これらのことから一次運動野内の周波数、位相依存的な刺激に対する可塑性の知見が得られたが、一次運動野への単発経頭蓋磁気刺激で運動誘発電位振幅が大きな変動を示すことが確認され、錐体路から脊髄前角細胞の興奮性が変動し応答の変動がもたらされることが考えられた。本年度は脊髄前角細胞の変動と手内筋の間での協同性の変動を明らかにするため手内筋3か所(短母指外転筋、第一背側骨間筋、少子外転筋)よりF波を計測した。結果として正中神経、尺骨神経の同時刺激により短母指外転筋、第一背側骨間筋のF波は振幅が増大することが示されたが、小指外転筋ではそのような効果は得られなかった。本結果は母指-示指間の機能的、解剖的連関の強い部位では脊髄興奮性に相互作用が生じるが、母指-小指と離れた部位では独立に近い活動となることを示唆する。今後データ解析を更に進め、また今回得られた相互作用が経頭蓋磁気刺激による錐体路刺激で受ける影響を評価し次の研究につなげていく。それに続き、経頭蓋磁気刺激とF波の間の関連が脳波活動で得られる一次運動野の活動性に反映されることが仮説として立てられるため、その脳波-経頭蓋磁気刺激-F波の関連性を明らかにする。

昨年度一次運動野に対し周期活動の影響を評価するため経頭蓋交流電流刺激で外部より皮質活動を同調させ、別の脳刺激法である間欠性シータバースト刺激に対する応答を評価した。その結果10 Hzの交流電流刺激ではシータバースト刺激の促通効果を位相依存的に抑制することが明らかとなり、一方20 Hzの交流電流刺激では位相に関わらずシータバースト刺激の促通効果を抑制することが明らかとなった。これらのことから一次運動野内の周波数、位相依存的な刺激に対する可塑性の知見が得られたが、一次運動野への単発経頭蓋磁気刺激で運動誘発電位振幅が大きな変動を示すことが確認され、錐体路から脊髄前角細胞の興奮性が変動し応答の変動がもたらされることが考えられた。本年度は脊髄前角細胞の変動と手内筋の間での協同性の変動を明らかにするため手内筋3か所(短母指外転筋、第一背側骨間筋、少子外転筋)よりF波を計測した。結果として正中神経、尺骨神経の同時刺激により短母指外転筋、第一背側骨間筋のF波は振幅が増大することが示されたが、小指外転筋ではそのような効果は得られなかった。本結果は母指-示指間の機能的、解剖的連関の強い部位では脊髄興奮性に相互作用が生じるが、母指-小指と離れた部位では独立に近い活動となることを示唆する。今後データ解析を更に進め、また今回得られた相互作用が経頭蓋磁気刺激による錐体路刺激で受ける影響を評価し次の研究につなげていく。それに続き、経頭蓋磁気刺激とF波の間の関連が脳波活動で得られる一次運動野の活動性に反映されることが仮説として立てられるため、その脳波-経頭蓋磁気刺激-F波の関連性を明らかにする。