頭部回転運動が脊髄運動ニューロンと筋活動の変化に及ぼす効果

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身体のある部位の随意運動は、主動筋や拮抗筋だけでなく、遠隔筋活動にも影響を及ぼす。特に頭部の運動は、全身の姿勢や運動に対し主動的な役割を果たす。また二足歩行をするヒトの下肢は、立位時には平衡維持や(立位)姿勢の保持に主要な役割を果たすが、座位時にはその役目から解放される。本研究は、頭部回転運動が下肢筋に及ぼす影響を、立位と座位で比較検討し、頭部と下肢の協調運動の制御機構について検討することを目的とした。実験の結果、立位では、頭部回転運動の主動筋(胸鎖乳突筋)活動開始に先行して下肢筋(ヒラメ筋)活動に変化が発現した。そのパターンは、頭部回転方向の脚では促通→抑制→促通、対側脚では抑制→促通→抑制と、相反性を示した。同一被験者内での再現性も、異なる被験者間での共通性も高かった。一方座位では、下肢筋活動の変化量が微弱になり、主動筋活動開始に先行するのは稀であった。立位時と同じ傾向の変化は殆ど見られず、同一被験者内での再現性も、異なる被験者間の共通性も低かった。このように立位と座位では、身体の重心位置や姿勢に影響を及ぼす頭部回転運動時に下肢筋活動に現れる変化は、異なっていた。変化発現のタイミングやパターンから、立位では、頭部回転によって引き起こされるであろう姿勢の乱れや重心位置の変化を予め予測し、それに対応できるような下肢筋活動を行わせる運動命令が、頭部回転運動の運動プログラムに組み込まれ、頭部回転が姿勢や重心に影響があまりない座位では、そのような運動命令は組み込まれないのではないかと推察される。このように運動プログラムは、必要に応じたフレキシブルな構造をもつよう、中枢で調整がなされていると考えられる。