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障害物回避歩行運動における大脳－小脳機能連関ループの役割

大脑-小脑功能联动回路在避障步行运动中的作用

基本信息

批准号：
10J09854
负责人：
青木祥
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09854/
关键词：
障害物回避歩行小脳皮質外側部中間部ムシモルラット平面歩行経シナプストレーサー歩行障害物回避小脳外側半球部 Leading limb 筋電図小脳障害物回避歩行運動運動制御大脳-小脳機能連関ループ

项目摘要

本研究は、ラットの障害物回避歩行運動における大脳-小脳機能連関ループの役割を明らかにすることを目的としている。このような動作は通常の歩行制御に加えて、障害物の高さに応じて、適切に肢の軌道を制御する必要がある。前年度までに、小脳外側部は障害物の無い通常の平面歩行には関与せず、障害物回避動作において前肢の適切な筋活動タイミングの調節ならびにつま先の軌道生成に関与する知見を得ている。しかしながら、損傷実験を用いているため、破壊が外側部のみならず隣接する中間部まで及んでいる可能性を完全には否定できなかった。そこで本年度では、対照実験として、中間部の薬理学的不活化が、平面歩行に及ぼす影響についてラットを対象として調べることとした。GABA受容体作動薬であるムシモルを微量注入し、小脳前葉、または後葉の中間部を局所的に不活化した。この際には、コレラ毒bサブユニット(CTb)を混合して注入することにより、神経解剖学的に注入部位を確認した。また、数例のラットにおいて蛍光で標識されたムシモル(Muscimol, Bodipy-TMR)を用いた注入部位の同定も行った。中間部を不活化すると、平面歩行において過度なつま先の拳上や関節の過屈曲が引き起こされた。この影響は後葉の中間部を不活化した場合に比べて、前葉の中間部を不活化した際により顕著に観察された。この結果は、前年度までに行った、外側部損傷実験における外側部の局所的破壊手技の妥当性を支持するものである。また、ラットを対象として、逆行性経シナプストレーサーを用いて小脳皮質から大脳皮質運動体性感覚関連領域に対する解剖学的連絡を調べたところ、外側部は大脳皮質の前肢に関係する領域に特異的な投射を有することがわかった。この知見は、外側部の破壊が障害物回避歩行において、前肢に特異的な障害を引き起こしたことの根拠となると考えられる。

This study aims to clarify the relationship between the large and small functions of the obstacle avoidance movement and the task force. The movement of the vehicle is usually controlled by the acceleration of the movement, the elevation of the obstacle, and the control of the appropriate trajectory. In the previous year, the outer part of the small tree was free from obstacles. The normal plane walking was related to the movement of the front limb and the adjustment of the movement of the front limb. The knowledge of the formation of the track was obtained. The possibility of damage is completely denied. This year's survey shows that there is no change in the biological characteristics of the middle part, and the plane movement and influence of the middle part. GABA receptor activation is not activated by microinjection of GABA receptor into the anterior lobe, posterior lobe and central lobe. In this case, the injection site of the neuroanatomy was confirmed. For example, the injection site is identified by the light of the injection site (Muscimol, Bodipy-TMR). The middle part is not activated, and the plane movement is excessive. This effect is observed when the middle part of the posterior leaf is not activated. The results of this study support the appropriateness of the lateral side damage and the lateral side damage in the previous year. The anatomical connections between the cortex and the motor cortex are modulated in the lateral cortex, and the projections between the cortex and the motor cortex are specific to the forelimb. This is the first time that a person has ever seen an obstacle.