歩行運動を制御するサル大脳皮質一次運動野細胞活動様式のマルチユニット記録法による解析

猴大脑皮层控制运动的初级运动皮层细胞活动模式的多单元记录分析

• 批准号: 13210144
• 负责人: 中陦 克己
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210144/
• 关键词: 二足歩行; ニホンサル; 流れベルト; 大脳皮質; 一次運動野; 補足運動野

本研究の目的は直立二足歩行における高次中枢制御機序の解明である。そのため長期にわたり流れベルト上で二足歩行を運動学習したニホンサルにおいて、大脳皮質一次運動野(M1)および補足運動野(SMA)の下肢領域にムシモール(GABA_Aアゴニスト)を微量注入した。M1およびSMAの各下肢領域は皮質内微小電気刺激法を用いて同定した。同定された下肢領域内の複数点(2-8点)にムシモール(10μg/μl)を1μlずつ注入した後サルに流れベルト上で二足歩行を遂行させた。サルの歩容は高速ビデオカメラで撮影し、その歩容を注入前後で比較した。得られた結果は以下の2点に要約される。1)M1において、右下肢領域(2点)にムシモールを注入した後サルは左下肢遊脚相において左足関節および足指関節の背屈運動を行うことができず、下垂足(drop foot)を示した。また右下肢着地相時間を延長、左下肢着地相時間を短縮させて、跛行を示した。しかし歩行中の体幹は安定に維持された。2)SMAにおいて、右下肢領域(2点)にムシモールを注入した後サルの二足歩行に明らかな変化は認められなかった。しかしSMAの左右下肢領域(8点)にムシモールを注入した後、サルは体幹を前後および左右に動揺させながら歩行した。また左右下肢の着地相時間は不規則になった。左右下肢の遊脚相においてサルは左右足関節の背屈運動を行うことができた。以上の結果から、二足歩行を学習したサルにおいて大脳皮質一次運動野および補足運動野が二足歩行の制御にかかわること、さらにこれらの運動領野が二足歩行運動の異なる側面をそれぞれ制御する可能性が示唆された。

The purpose of this study is to explain the sequence of higher central control of the upright bipedal gait における である. そ の た め long-term に わ た り flow れ ベ ル ト で two feet step on line を motor learning し た ニ ホ ン サ ル に お い て a movement field, big 脳 cortex (M1) お よ び complement movement field (SMA) の lower limb field に ム シ モ ー ル (GABA_A ア ゴ ニ ス ト) trace injection を し た. M1およびSMA is used to stimulate each lower extremity area of <s:1> intracorticular microelectrical stimulation を is determined by て て. With fixed さ れ た lower limb の plural points within the territory (2 -) at 8 o 'clock に ム シ モ ー ル 10 mu g/mu (l) を 1 mu l ず つ injection し た after サ ル に flow れ ベ ル ト で two feet step on line を carries out さ せ た. A comparison of で and た before and after the injection of サ <s:1> <s:1> <s:1> step volume <s:1> high-speed ビデ <s:1> カメラで カメラで shadow and そ <s:1> step volume を. The られた result られた the following に 2 に offers される. 1) M1 に お い て, right lower limb (2 points) に ム シ モ ー ル を injection し た after サ ル は left leg swim JiaoXiang に お い て left foot section masato お よ び foot refers to section masato の dorsiflexion movement line を う こ と が で き ず, drop foot (drop foot) を shown し た. The duration of contact with the ground of the また right lower limb を was prolonged, the duration of contact with the ground of the left lower limb を was shortened させて, and claudication を indicated た. During the gait, the body trunk of the body is <s:1> stable に maintained された. 2) SMA に お い て, right lower limb (2 points) に ム シ モ ー ル を injection し た after サ ル の two-legged step line に Ming ら か な variations change は recognize め ら れ な か っ た. し か し SMA の around the lower extremities areas (8) に ム シ モ ー ル を injection し た, サ ル は body before and after dry を お よ び に move around 揺 さ せ な が ら step line し た. The phase time of the また left and right lower limbs touching the ground is また irregular になった. The movement of the left and right lower extremities, including the leg movement of the affected feet, is にお にお てサ てサ てサ てサ う. The left and right foot joints are <s:1>. The dorsiflexion movement of the affected feet is を. の above results か ら study, two foot step line を し た サ ル に お い て 脳 cortex once movement field お よ び complement movement field が two-legged step line の suppression に か か わ る こ と, さ ら に こ れ ら の led the wild が 2 foot step motion の different な る side を そ れ ぞ れ suppression す が る possibility in stopping さ れ た.

项目成果

Futoshi Mori: "Bipedal locomotion by the normally quadrupedal Japanese monkeys, M.Fuscata : strategies for obstacle clearance and recovery from stumbling"Acta Physiol Pharmacol Bulg. 26. 147-150 (2001)

Futoshi Mori：“通常四足日本猴子 M.Fuscata 的双足运动：清除障碍和从绊倒中恢复的策略”Acta Physiol Pharmacol Bulg。

Katsumi Nakajima: "Integration of upright posture and bipedal locomotion in non-human primates"Sensorimotor Control, IOS Press, Amsterdam. 95-102 (2001)

Katsumi Nakajima：“非人类灵长类动物的直立姿势和双足运动的整合”Sensorimotor Control，IOS Press，阿姆斯特丹。

Shigemi Mori: "Supraspinal sites that induce locomotion in the vertebrate central nervous system"Adv Neurol. 87. 25-40 (2001)

Shigemi Mori：“诱导脊椎动物中枢神经系统运动的脊柱上位点”Adv Neurol。

Olivier EO: "Investigation into non-monosynaptic corticospinal excitation of macaque upper limb single motor units"J Neurophysiol. 86. 1573-1586 (2001)

Olivier EO：“猕猴上肢单个运动单位的非单突触皮质脊髓兴奋的研究”J Neurophysiol。