Innovation for perceptual learning

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本研究課題の目的は，①体性感覚機能を客観的に評価するためのバイオマーカーの探究，②体性感覚機能を向上させるための知覚学習法の開発，③知覚学習が運動遂行能に及ぼす影響の解明，④動物実験を通した知覚学習の神経基盤解明である．2022年度はまず，二点識別覚（2PD）および触覚方位弁別覚と脳構造との関連性をテーマにした研究成果を論文化した（Cerebral Cortex誌）．健康なボランティアを対象にして，特注の検査装置を用いて2PDを測定し，2PD閾値と3T-MRIスキャナーを用いて取得した個人のT1強調画像を対象にして算出した灰白質容積との関係性を解析した．その結果，2PD閾値が低いほど（すなわち体性感覚機能が優れているほど），中側頭回から下頭頂小葉までのGM容積が少ないことが判明した．このことから，皮質GM体積は体性感覚機能のバイオマーカーとなり得る可能性があることが明らかになった．この結果を踏まえ，同じ被験者を対象にして，脳磁界計測装置を用いて，体性感覚誘発脳磁界（ペアパルス抑制含む）および安静時脳磁界を計測し，2PDと誘発脳磁界および安静時脳活動との関連性を解析した．その結果，安静時脳活動において，一次体性感覚野と後頭頂葉との機能的結合（β帯域）の強度と2PD閾値とが正の相関関係を示すことが判明した．また，動物実験においては，青斑核への異なるリズムの電気刺激（0.1，１.0，4.0 Hz）が一次体性感覚野の興奮性に与える影響を解析した．その結果，1.0Hzでの刺激条件においてのみ，刺激中および刺激後60分まで一次体性感覚野の興奮性が増大することが判明した．すなわち，青班核への1.0Hzへの入力が知覚学習の効果を向上させる可能性が示唆された．現在これらのデータを整理し論文化を進めている．