運動学習における大脳運動前野と頭頂連合野との機能連関

大脑前运动皮层和顶叶联合皮层在运动学习中的功能关系

基本信息

批准号：
10164205
负责人：
蔵田潔
金额：
$ 1.22万
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 (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

上肢による到達運動は、シフトプリズムを装着することにより視覚空間座標と運動座標との間に解離が生じても、10-20回の試行で正確に目標に到達できるようになる。このようなプリズム適応と呼ばれる短期間に成立する運動学習がヒトのみならずサルにおいても知られている。しかもこの運動学習にはプリズムの着脱毎に、極めて高い再現性のあることが確認されている。本研究はこのような実験系を用いて、視覚性上肢到達運動およびその学習には頭頂連合野から運動前野への投射系が重要な役割を果たしていると考えられているが、この系における情報変換様式を調べようとした。本年度の研究ではまず動作する腕の反対側の脳が主体となってプリズム適応が生じるかどうかを確認した。最初に、一側の上肢によるプリズム適応が完成した後、反対側の上肢でプリズム適応の左右間転移が起こるかを観察したが、左右間転移はほとんど生じていないことが明らかとなった。次に、ムシモルを反対側の運動前野腹側部に注入したところプリズム適応の障害がみられたが、同側の注入では障害が明らかではなかった。これらの知見は動作する腕の反対側の脳、特に運動前野腹側部とその関連領域が重要な役割を果たしていることを示唆している。このような確認をした上で、現在マルチレコーディングシステムを用いて運動前野腹側部と頭頂連合野の両方から同時にニューロン活動を記録している。運動前野腹側部の上肢運動関連領域を到達運動課題遂行中のニューロン活動から同定し、その領域を電気刺激した際の逆行性応答から、そこに出力する頭頂連合野領域を同定した上で視覚応答あるいは上肢の運動に関連するニューロン活動がプリズム適応中にどのように変化するかを解析している。

即使通过连接移位棱镜在视觉空间坐标和运动坐标之间进行解离时，可以通过上肢进行移动时，也可以在10-20个试验中准确地达到目标。这种短期运动学习被称为棱镜适应，不仅在人类中，而且在猴子中是众所周知的。此外，已经证实，每当棱镜被附加和脱离时，这种运动学习具有极高的可重复性。使用此实验系统，人们认为，从顶叶结合皮层到前皮层的投影系统在视觉上肢达到运动和学习它们中起着重要作用，我们试图研究该系统中信息转换的方法。在今年的研究中，我们首先检查了棱镜适应是否由大脑在操作部门的另一侧发生。首先，在完成一个上肢的棱镜适应后，我们观察到棱镜适应是否会发生在相对的上肢，但据显示，几乎不会发生棱镜适应。接下来，将粘摩尔注入对侧前前皮层的腹侧，观察到棱镜适应受损，但同侧注射受损尚不清楚。这些发现表明，在手术组的另一侧的大脑，尤其是腹侧前皮层及其相关区域起着重要作用。经过此确认，我们目前正在使用多录制系统同时记录来自腹侧和顶叶区域的神经元活动。在运动任务期间，神经元活性确定了前肢运动相关的区域，当运动过程中的神经元活动中确定了神经元活性，当该区域被电刺激时，逆向响应的顶叶关联区域输出，顶叶关联区域输出与神经元活动在prism the the the Prism Prist适应过程中的可视化反应或移动相关。