The mechanisms of higher-order brain function on optimizing postural control

高阶脑功能优化姿势控制的机制

• 批准号: 21K15607
• 负责人: 高橋 未来
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Asahikawa Medical College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15607/
• 关键词: 姿勢制御; 高次脳機能; 最適化; 加齢; 転倒; 薬剤注入; リーチング

我々が運動を行うときには，行おうとする動作に応じて適切な姿勢制御が先行し，動作中の姿勢の安定に寄与しています．これを先行性姿勢制御といい，その異常が，麻痺あるいは筋骨格異常を伴わない高次脳機能障害の患者さんにおける転倒と関連することが指摘されています．本研究の目的は，先行性姿勢制御がどの様な高次脳機能メカニズムで計画され，実行されるのかを明らかにすることです．具体的には，運動中の動物の大脳皮質の一部を，薬物等で一時的に機能を抑制した高次脳機能障害モデルを作成します．このとき姿勢制御にどのような変化を生じるかを観察し，高次脳機能の姿勢制御への関与と，それに関連する中枢神経系の同定を試みます．令和3年度はCOVID-19感染症拡大の影響を受けて，研究代表者の学位取得が遅れたことにより本研究予算の執行は受けませんでした．そのため，過去の実験で得られたデータをまとめ，英文誌（査読あり）に発表いたしました．この論文では，動物が前方の標的に前足を伸ばす動作（リーチング動作）を行うさいには，動作終了時の姿勢が予測され，動作開始時にはすでに準備されているということを報告しました（Takahashi et al., 2022）．令和4年度は運動中の大脳皮質の一部をムシモールという化学物質で不活化する実験を行いました．その結果，動物はより「安定な」「転倒しにくい」姿勢制御戦略をとることを見出し，学会発表を行いました（第45回日本神経科学学会；2022年6月，第102回日本生理学会北海道地方会；2022年8月，日本生理学会第100回記念大会；2023年3月）．演題は受賞もしております（若手奨励賞，第102回日本生理学会北海道地方会）．令和5年度は上記の結果をまとめて学術誌に発表する予定です．

I am moving forward, moving forward. This is the first time that a patient with a high degree of functional impairment has been diagnosed with an abnormal posture. The purpose of this study is to control the behavior of advanced motion control system, and to realize the function of advanced motion control system. Specifically, a part of the animal's large cortex during exercise is inhibited by high-order functional impairment. The relationship between postural control and high order function is studied. In 2010 and 2013, the impact of COVID-19 infection was greatly affected. In the past, we have been able to find out more about this. This paper reports that the forefoot of the animal is stretched out in front of the target, and the posture at the end of the movement is predicted, and the preparation at the beginning of the movement is reported (Takahashi et al., 2022）. A part of the cortex of the brain during exercise was activated by chemical substances in the fourth year. As a result, animals respond to "stability" and "falling down" posture control strategy, and learn to behave in the middle (45th Japanese Society of Neuroscience; June 2022, 102nd Japanese Physiological Society Hokkaido Conference; August 2022, 100th Memorial Conference of Japanese Physiological Society; March 2023). The 102nd Hokkaido Institute of Physiology, Japan. The results of the study were recorded in the fifth year of the study.

项目成果

Changes in temporal and spatial parameters of the postural control for forelimb reaching following microinjection of muscimol into the posterior parietal cortex in the cat.

将蝇蕈醇微注射到猫后顶叶皮层后，前肢伸展姿势控制的时间和空间参数发生变化。

• 发表时间: 2023
• 作者: Takahashi Mirai;Nakajima Toshi;Takakusaki Kaoru;Mirai Takahashi,Toshi Nakajima,Shusei Fukuyama,Tomohiro Noguchi,Ryosuke Chiba,Kaoru Takakusaki
• 通讯作者: Mirai Takahashi,Toshi Nakajima,Shusei Fukuyama,Tomohiro Noguchi,Ryosuke Chiba,Kaoru Takakusaki

The effect of muscimol microinjection into the posterior parietal cortex on postural control during forelimb reaching in the cat.

蝇蕈醇显微注射到后顶叶皮层对猫前肢伸展过程中姿势控制的影响。

• 发表时间: 2022
• 作者: Takahashi Mirai;Nakajima Toshi;Takakusaki Kaoru;Mirai Takahashi,Toshi Nakajima,Shusei Fukuyama,Tomohiro Noguchi,Ryosuke Chiba,Kaoru Takakusaki;Mirai Takahashi,Toshi Nakajima,Shusei Fukuyama,Tomohiro Noguchi,Ryosuke Chiba,Kaoru Takakusaki
• 通讯作者: Mirai Takahashi,Toshi Nakajima,Shusei Fukuyama,Tomohiro Noguchi,Ryosuke Chiba,Kaoru Takakusaki

頭頂皮質へのムシモール注入は ネコ前肢リーチング中の圧力中心分布範囲を狭小化する

将蝇蕈醇注射到顶叶皮层会缩小猫前肢伸展过程中的压力中心分布范围。

• 发表时间: 2022
• 作者: Takahashi Mirai;Nakajima Toshi;Takakusaki Kaoru;Mirai Takahashi,Toshi Nakajima,Shusei Fukuyama,Tomohiro Noguchi,Ryosuke Chiba,Kaoru Takakusaki;Mirai Takahashi,Toshi Nakajima,Shusei Fukuyama,Tomohiro Noguchi,Ryosuke Chiba,Kaoru Takakusaki;高橋未来,中島敏,福山秀青,野口智弘,千葉龍介,高草木薫
• 通讯作者: 高橋未来,中島敏,福山秀青,野口智弘,千葉龍介,高草木薫