大脳運動前野における視覚空間から運動空間への座標変換過程の解析

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度はこれまで重点領域研究の結果をふまえ、運動前野腹側部の運動関連活動が視覚と運動のいずれの空間座標をより反映しているかをさらに解析することを目的とした。この活動が視覚座標空間を反映しているなら、左右いずれの上肢を運動する際にも同様の活動を示し、運動空間座標を反映しているならば、左右いずれかの上肢を運動するかに依存して活動を示すであろうという仮説を立てた。プリズム適応前後における到達運動課題遂行中に、運動前野腹側部のみならず背側部のニューロン活動を記録した上で、それぞれの上肢領域にムシモルを注入し行動の変化を解析した。運動の開始および遂行に関連したニューロン活動(運動関連活動)の解析をしたところ、上記の仮説にほぼ一致する成績を得た。しかし、それ以外の多彩なニューロン活動も記録された。また運動空間座標に一致した活動を示すニューロンはどちらの上肢を用いるかに依存する例が多かったが、依存しない例もあった。さらに、視覚空間・運動空間のいずれにしても一致しない活動(中間型と呼ぶ)は左右の上肢に対する関連が様々であった。また運動前野腹側部におけるムシモル注入後プリズム適応が失われることからも、運動前野が座標変換系として柔軟に機能していると考えられる。一方、運動前野背側部へのムシモル注入の際には、左右手の選択にエラーが認められたが、座標変換系への影響は観察されなかった。本課題は左右手の選択に必要な指示信号は訓練中にその意味するところをサルが学習したものであり、これを条件付き運動課題とみなすことができる。条件付き運動課題の遂行には運動前野背側部が特異的な役割を果たしていることが示唆されており、本研究の結果はこのような運動前野腹側部および背側部がそれぞれ独自の機能的役割を果たしているという考え方をさらに支持するものといえる。