到達運動のプリズム適応における大脳小脳神経回路機能連関の動的変化

到达动作棱镜适应过程中小脑小脑神经回路功能连接的动态变化

基本信息

批准号：
15029203
负责人：
蔵田潔
金额：
$ 4.48万
依托单位：
Hirosaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒトやサルが行う上肢による到達運動には脳内における視覚情報から運動情報への変換が必要である。これまでの研究により、座標変換系として運動前野腹側部が重要な役割を果たしていることを明らかにしてきたが、本年度の研究では座標変換系における学習系として小脳から運動前野腹側部への経路がどのような機能を果たしているかを調べるため、以下の実験を行った。第一に、プリズム適応に特異的変化をする運動前野腹側部ニューロンを同定し、その存在部位に標識物質(BDA)を注入し、この領域に投射する視床核が主に領域Xであることを確認した。第二に、運動前野腹側部および他の皮質運動関連領域に投射する視床ニューロンが視覚運動変換に際してどのような活動をしているのかを記録し解析した。実験ではニホンザルに手首の屈曲・伸展運動を示す視覚指示信号を呈示し、1.5-3.0秒の準備期間の後、異なる感覚信号の種類(視覚・聴覚・体性感覚)による運動の契機信号を呈示した。サルは契機信号に応答して正確な運動を行うよう訓練した。訓練終了後、大脳皮質に存在する運動関連領域に刺激電極を埋め込み、領域Xを含む視床腹側核群を中心に記録を行い、逆行性同定により皮質領域への投射を確認した。この視床の大脳皮質投射ニューロンには、運動の直前に活動を開始する運動関連活動と、準備期間に視覚指示信号に応答して持続的に発火の変化をする準備関連活動の存在を明らかにした。また運動関連活動は運動が同一であれば感覚信号の種類によらず同様の活動を示しており、投射先の非一次運動野の活動との差異を明らかにした。この結果は、小脳大脳機能連関が座標変換に必要な運動のパラメーター生成と運動開始のタイミング生成に主要な役割を果たしており、感覚の種類ごとの感覚運動変換には重要な寄与をしていないことを示唆すると考えられる。

人类和猴子到达上肢所采取的动作需要大脑中的视觉信息转换为运动信息。先前的研究表明，前皮层的腹侧部分是坐标转换系统的重要作用，但是在今年的研究中，我们进行了以下实验，以研究从小脑到坐标转换系统中学习系统的路径的功能。 First, we identified ventral premotor cortex neurons that undergo specific changes in prism adaptation, and injected labeling substance (BDA) into the site of their presence, confirming that the thalamic nucleus projecting into this region is primarily region X. Second, we recorded and analyzed the activities of thalamic neurons projecting to the ventral premotor cortex and other cortical motion-related regions during visual motor转型。在实验中，向日本猕猴提出了视觉指示信号，表明手腕屈曲和伸展运动，在准备时间为1.5-3.0秒之后，由于不同类型的感觉信号（视觉，听觉和体感），运动触发信号引起的运动触发信号。培训猴子以响应触发信号而进行准确的运动。训练完成后，将刺激电极嵌入大脑皮层的运动相关区域中，并通过逆行鉴定，主要在包含X区域X区的腹侧丘脑核组上进行记录。我们阐明了与运动相关的活动的存在，这些活动在移动前立即开始激活，并在制备期间对视觉指示信号进行持续触发变化而进行的准备活动。此外，与运动相关的活动如果运动相同的感觉信号的类型，则显示出相似的活动，这揭示了与投影目标所为的非主要运动皮层的活性差异。该结果表明，小脑大脑功能链接在坐标转换和运动启动时间所需的电机参数的产生中起着重要作用，并且对每种感觉的感觉运动转换做出了重要的贡献。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

蔵田潔: "運動制御と運動学習"理学療法学. 30. 78-82 (2003)

Kiyoshi Kurata：“运动控制和运动学习”物理治疗。30. 78-82 (2003)。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

蔵田潔: "プリズム適応に関わる神経情報処理機構"脳の科学. 25. 43-51 (2003)

Kiyoshi Kurata：“棱镜适应中涉及的神经信息处理机制”《脑科学》25. 43-51 (2003)。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

医学大辞典

医学词典

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
末広寛;Heather Skirton;村上京子;塚原正人;Skirton H;飯野英親;飯野英親;塚原正人;辻野久美子;松本浩;飯野英親;飯野英親;川内美穂子;斉藤知子;村上京子;末広寛;辻野久美子;Matsumoto Y;飯野英親;村上京子;飯野英親;中込さと子;塚原正人;塚原正人;塚原正人;飯野英親;辻野久美子;村上京子;飯野英親;辻野久美子;石田喬士;相澤忠範
通讯作者：
相澤忠範

蔵田潔(分担): "医学大辞典"医学書院. 3062 (2003)

Kiyoshi Kurata（撰稿人）：《医学词典》Igaku Shoin 3062（2003）。