認知機能低下に起因する二足行動の転倒リスク増加の脳内神経生理機序

認知機能低下による転倒リスクの増加は、運動器症候群（「ロコモ」）の大きな要因のひとつだと考えられる。しかし、脳内の如何なる活動変化が、どのような運動学的変容を通じて転倒リスクを増加させるかはわかっていない。そこで本研究では、無拘束サル起立・歩行課題パラダイムを用いて、ヒトと相同な二足行動の実験動物モデルを確立したうえで、行動薬理学的な介入実験と、電気生理学的な大脳皮質感覚運動関連領野からの計測により、認知機能低下に起因した転倒リスク増大の神経生理学的機序を明らかにすることを目的とする。研究1年度目である2022年度は、まずサルにおける二足行動の動物実験モデル確立するため、ニホンザルの馴化および行動訓練を中心として研究を遂行した。実験は、二重に逃走防止措置を施したシールドルーム内でサルを完全無拘束で解放し、実験者も同スペースに入って実施した。このために、実験個体となるサルは長期間をかけて段階的に実験者および実験空間に馴化し、無拘束状態でも充分ハンドリングが可能となるよう訓練を行なった。この個体において、サルに床反力計上での座位での静止、起立、立位での静止、さらに歩行開始動作を訓練し、基本的な課題の遂行までは達成できた。これに加え、サルの歩行動作の運動学的解析を可能とするため、床上およびトレッドミル上における四足および二足での継続した歩行動作と、四足-二足間の姿勢変換動作についても訓練を行なった。

認知機能低下による転倒リスクの増加は、運動器症候群（「ロコモ」）の大きな要因のひとつだと考えられる。しかし、脳内の如何なる活動変化が、どのような運動学的変容を通じて転倒リスクを増加させるかはわかっていない。そこで本研究では、無拘束サル起立・歩行課題パラダイムを用いて、ヒトと相同な二足行動の実験動物モデルを確立したうえで、行動薬理学的な介入実験と、電気生理学的な大脳皮質感覚運動関連領野からの計測により、認知機能低下に起因した転倒リスク増大の神経生理学的機序を明らかにすることを目的とする。研究1年度目である2022年度は、まずサルにおける二足行動の動物実験モデル確立するため、ニホンザルの馴化および行動訓練を中心として研究を遂行した。実験は、二重に逃走防止措置を施したシールドルーム内でサルを完全無拘束で解放し、実験者も同スペースに入って実施した。このために、実験個体となるサルは長期間をかけて段階的に実験者および実験空間に馴化し、無拘束状態でも充分ハンドリングが可能となるよう訓練を行なった。この個体において、サルに床反力計上での座位での静止、起立、立位での静止、さらに歩行開始動作を訓練し、基本的な課題の遂行までは達成できた。これに加え、サルの歩行動作の運動学的解析を可能とするため、床上およびトレッドミル上における四足および二足での継続した歩行動作と、四足-二足間の姿勢変換動作についても訓練を行なった。