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サル第一次運動野損傷後のトレーニングにより生じる神経システムの再構築

猴子初级运动皮层损伤后训练引起的神经系统重组

基本信息

批准号：
09J00246
负责人：
肥後弓 (村田弓)
金额：
$ 1.79万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

脳損傷後の運動訓練が上肢の機能回復に及ぼす効果を、"行動解析""陽電子放射断層撮影(PET)を用いた脳活動イメージング"および"薬理学的手法"の3つの手法を相補的に用いることで、解明したいという目的で本研究を実施した。実験ではモデル動物にヒトと脳筋骨格構造が類似しているサル使用し、第一次運動野指領域に薬物による不可逆的な損傷を作成した。損傷の前と後に、母指と示指の先端を対立させて小さな物体を把握する「つまみ動作」を行っている時の脳血流を、PETを用いて測定した。その結果、損傷前は精密把握の動作中に、第一次運動野に血流上昇が認められたのに対し、脳損傷後につまみ動作が回復した損傷後1～2ヶ月後は両半球の運動前野腹側部に損傷前と比べて有意な血流上昇が認められた。この結果から、第一次運動野損傷後のつまみ動作の機能回復に関連して、運動前野腹側部において第一次運動野の機能を代償するような可塑的な変化が生じた可能性が示唆された。また、薬物によって神経活動を一時的に抑制する手法を使用し、損傷後につまみ動作が回復した時期に損傷半球の第一次運動野および運動前野腹側部の上肢領域の機能を抑制すると回復していた運動麻痺が再び生じてつまみ動作が困難となった。さらに、損傷半球の運動前野腹側部の手領域よりも前方の脳部位を薬物で抑制したときにも、把握動作に影響が認められた。この結果はPETによる脳機能イメージング実験で活動が上昇した脳領域と一致していた。これらの結果から、第一次運動野の損傷周辺の領域および運動前野腹側部が機能回復に関わっている可能性が示唆された。これらの結果は脳損傷後の機能回復のメカニズムや機能回復への運動訓練の影響を解明するための神経科学の知見として有益であると考える。

脳がの sports training after injury of upper limb function of の return に and ぼす unseen fruit を, "analytical" action "positron emission tomography of shadow (PET) をいた脳 activity イメージング" および薬 neo-confucianism of "" three のつの gimmick を phase of に with いることで, interpret したいといでう purpose of this study を be applied した. Be 験ではモデル animal にヒトと脳が physique lattice structure similar しているサル use し, first movement field refers to the field に薬 content による irreversible をな damage done した. Damage after former のとに, thumb と index finger の apex を set seaborne させて small さなを grasp object する "つまみ action" を line っている when の脳を blood flow, PET をいて determination した. その result, damage the former は precision grasp のに during movement, the first movement field に blood rise が recognize められたのにし seaborne, 脳 injury after につまみ action が undone したはヶ 1 ~ 2 months after injury struck hemisphere の before exercise before に injuries of the ventral と than べて intentionally な rising blood が recognize められた. この results から, movement field for the first time after the injury のつまみ movements の function reply に masato even して department of ventral premotor field において first movement field の function を compensatory するような plastic な variations change が raw じがた possibility in stopping された. また, 薬によってを経 activities at that time the god に inhibiting する style を USES し, injury after につまみ action が undone した hemisphere のに injury during the period of the first movement wild および movement first wild ventral の function of upper extremity field のを inhibit すると reply していた movement paralysis がび born again じてつまみ action が difficult となった. さらに, damage hemisphere の movement first wild ventral の hand field よりもの ahead 脳 parts を薬 content で inhibit したときにも, grasp action に influence がめられた. この results は PET による脳 function イメージング be 験で activity が rise した脳 field と consistent していた. これらの results から weeks, first movement wild の injury 辺の field および movement first wild ventral が rehabilitation に masato わっていがる possibility in stopping された. これらの results は脳の after injury rehabilitation のメカニズムや rehabilitation へのの sport training effect を interpret するための god の経 science knowledge として beneficial であると exam える.