手指の繊細な随意運動における感覚と運動の連関機構-大脳皮質と脊髄における制御様式-

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随意運動が遂行される際、時々刻々と変化する末梢からの感覚フィードバックが中枢神経系のニューロン群に伝達されるが、それらのフィードバックが運動の計画や実行にどのような仕組みで影響をおよぼすのかについては不明な点が多い。特に同一の感覚入力が中枢神経系の異なった部位でどのように処理され、またそれぞれの部位での処理結果がどのように統合されて運動の実行プログラムに反映されるかについてはよくわかっていない。我々は昨年度、サルの手首運動中に手背部皮膚から脊髄への感覚入力が顕著に抑制され、それが下降路由来のシナプス前抑制によって引き起こされる事を示した。このような運動遂行時の末梢入力の抑制は大脳皮質にも認められることがこれまでサルやヒトを対象とした実験によって示唆されている。しかし、大脳皮質と脊髄において認められるこのような現象を同一の実験条件下で比較した研究は見当たらない。そこで本研究ではサルに手首屈曲伸展運動を行わせ、その際の皮膚神経からの入力の変化を大脳皮質の感覚運動領野及び脊髄の後角において比較した。運動課題のうち動的な運動の位相ではSC,M1,S1,PMC全てにおいてフィールド電位のサイズの減少が記録された。さらにM1とPMCにおいては、手がかり刺激後の遅延時間(運動開始前)にもフィールド電位のサイズの減少が認められたが、S1とSCにおいては認められなかった。これらの結果は例えば単純な反復刺激のように、遂行する運動課題と関連性の低い感覚入力は、大脳皮質や脊髄において形成された運動指令に影響を与えないように運動中に抑制されていると解釈された。またM1とPMCにおいて認められた遅延時間中の感覚入力の抑制は、課題遂行にとって無意味な感覚入力が運動皮質における運動準備メカニズムを妨害するのを防御する機構を反映していると推測された。