経頭蓋脳刺激と超高磁場MRIで解き明かす運動記憶の神経基盤

使用经颅脑刺激和超高场 MRI 揭示运动记忆的神经基础

• 批准号: 20K19629
• 负责人: 濱野 友希
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Waseda University (2021-2022)National Institute for Physiological Sciences (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19629/
• 关键词: 記憶痕跡; 運動記憶; 運動学習; 経頭蓋磁気刺激; 超高磁場機能的MRI; 超高磁場MRI; 経頭蓋直流電気刺激; fMRI

本研究課題の目的は、系列運動学習により形成される系列運動についての記憶痕跡が脳内のどこに局在するかを立証することである。感染症蔓延により当初予定していた経頭蓋刺激実験を行う施設への出入りが制限されたことにより、実施することが難しくなった。そのため2021年度からこれまで行なってきた片手の系列運動学習を、両手の系列運動学習へと展開し、両手学習の際の記憶痕跡を検証するfMRI実験を実施した。両手での系列運動学習を達成するためには、両手を独立して制御するという非系列学習と特定の順序で運動を実行する系列学習が必要である。７テスラMRI装置で計測したfMRI信号の解析により、左一次運動野は両手の非系列学習と系列学習のいずれにも関係する活動変化を示すことが明らかになった。参加者は全て右利きであることから、利き手を支配する一次運動野が両手を使った運動学習において重要な役割を担うことを示唆している。これらの解析結果について11月に北米神経科学会で発表し、国際学術誌への投稿に向けた準備を進めている。我々の日常生活で行われる手指を用いた動作の多くが両手の協調を必要とする。ヒトの書字のように片手を用いた精密運動は進化的に新しく獲得された能力であり、両手を用いた運動学習の特殊系であるという仮説が存在する。本年度は、この仮説を両手と片手の運動学習の神経基盤を直接比較することで検証する、新たな７テスラfMRI実験を計画した。現時点で5名の参加者による計測を行なっており、来年度前半には必要なデータ取得を完了できる見通しである。

The purpose of this study is to establish evidence for the formation of memory traces in serial movement learning The spread of infection was initially determined by the administration of a number of controls. In 2021, fMRI was implemented to detect the memory trace of hand learning and hand series movement learning. A series of exercises is necessary to achieve a certain sequence of exercises. 7. Measurement and analysis of fMRI signals by MRI devices. The participants are fully engaged in the right and left hand control of the first exercise field, the right hand control of the first exercise field, and the right hand control of the first exercise field. The results of this analysis were published in November by the North American Society of Neuroscience and prepared for submission to the International Academic Journal. We need to coordinate our actions in our daily lives. The new ability to use precision motion to learn the special system of hand motion exists. This year's study will be a direct comparison of the brain base for motion learning and a new study of fMRI. At present, there are 5 participants in the survey. In the first half of the coming year, there are 5 participants in the survey.

项目成果

The left primary motor cortex is a critical hub in bimanual sequential learning

左侧初级运动皮层是双手顺序学习的关键枢纽

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuki H. Hamano;Sho K. Sugawara;Masaki Fukunaga;Norihiro Sadato
• 通讯作者: Norihiro Sadato

The integrative role of the M1 in motor sequence learning

• DOI: 10.1016/j.neulet.2021.136081
• 发表时间: 2021-07-02
• 期刊: NEUROSCIENCE LETTERS
• 影响因子: 2.5
• 作者: Hamano, Yuki H.;Sugawara, Sho K.;Sadato, Norihiro
• 通讯作者: Sadato, Norihiro

The dorsal premotor cortex encodes the step-by-step planning processes for goal-directed motor behavior in humans

背侧前运动皮层编码人类目标导向运动行为的逐步规划过程

• DOI: 10.1016/j.neuroimage.2022.119221
• 发表时间: 2022
• 期刊: NeuroImage
• 影响因子: 5.7
• 作者: Yoshihisa Nakayama;Sho K. Sugawara;Masaki Fukunaga;Yuki H. Hamano;Norihiro Sadato;Yukio Nishimura
• 通讯作者: Yukio Nishimura