Visualization of sharpened senses through structure, function and network analysis of the cerebellum

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本研究課題では「小脳は皮膚上を物体が移動する感覚を符号化し，“研ぎ澄まされた感覚”に寄与している」という仮説を立て，この仮説を証明することを目的としている．上記の目的を達成するため，第一段階として2020年度にMRIシールドルーム内で使用することができる擦刺激装置を開発し（プロトタイプ），2021年度にMRIシールドルーム内での稼働を確認し，予備的にfMRIの計測を開始した．しかし，計測時にモーターが不安定になるなどの支障をきたしたため，2021年度から2022年度にかけてプロトタイプの改良に取り組み，2022年度後半に安定して計測できる擦刺激装置が完成した（完成品）．完成品ができるまでの間，2021年度から2022年度前半にかけては，健常成人を対象にして既存の触圧覚刺激装置を利用して動的触圧覚刺激時における脳活動を計測・解析した．この刺激装置は，単純に点字様のピン列が突出するだけであるが，ミリ秒単位で複数のピンを制御できる．ここでは5ミリ秒間４本のピン列を突出させた後にピンを下げ，同時に隣のピン列を5ミリ秒突出させるという刺激を4列繰り返す刺激パターン生成して動的触圧覚刺激として扱った．この刺激により被験者はピンが指先で動いているように感じる．動的触圧覚刺激時の皮質活動を解析した結果，動的職圧覚刺激時には対側半球の一次体性感覚野（S1）だけでなく，対側半球の後頭頂皮質や小脳などの広範囲で活動が認められた．これらの結果を踏まえ，2022年度後半からは完成した擦刺激装置を利用して，擦刺激時の脳活動の計測を開始している．現時点で18名の健常成人（非アスリート）の計測を終えている．