到達運動の企画実行過程における高次運動野と小脳の機能連関

本研究では、サルの大脳皮質背側運動野のF2領域から細胞活動を記録した。このF2領域は到達運動における準備・実行過程に関与することが知られており、適切な運動を正確に行う際に重要な働きをする大脳皮質領域である。したがって、この大脳皮質領域の解剖学的、生理学的特性を明らかにし、運動制御のメカニズムを解明することは、中枢性運動疾患の治療やBMI(脳介機装置)の開発に役立つと考えられる。本研究ではサルに報酬に基づいた自己決定を必要とする行動課題(到達運動課題)を行わせ、「右」あるいは「左」へ到達するといった動作プランのような認知的側面を表現する細胞活動表現はF2領域でみられるか。また、自己の行動をモニタリングし、行動結果に基づいて行動制御する過程や、行動の認知的側面を実際の到達運動に変換する過程にどのようにF2領域が関与するかを調査した。その結果、新たな知見が2つ得られた。一つは、「右」あるいは「左」へ到達するといった抽象的、認知的な動作プランは吻側部でより強く表現されたことであり、もう一つは、どの位置に到達運動をするかといった具体的な運動プランは運動の実行時において尾側部でより顕著に表現されたことである。これらの結果より、吻側部は自身の行動の結果を元に動作プランを構築し、実際の運動プランへ変換する過程に関与し、また尾側部では吻側部で形成された動作プランを元に実際に運動を実行する過程に関与していることが示された。また、自身の解剖学的な先行研究によっても、小脳の異なる部位がF2領域の吻側部と尾側部にそれぞれ神経結合することが明らかとなっており、今回の生理学的研究によってさらにF2領域の吻側部と尾側部では異なる機能的側面があることが示された。

本研究では、サルの大脳皮質背側運動野のF2領域から細胞活動を記録した。このF2領域は到達運動における準備・実行過程に関与することが知られており、適切な運動を正確に行う際に重要な働きをする大脳皮質領域である。したがって、この大脳皮質領域の解剖学的、生理学的特性を明らかにし、運動制御のメカニズムを解明することは、中枢性運動疾患の治療やBMI(脳介機装置)の開発に役立つと考えられる。本研究ではサルに報酬に基づいた自己決定を必要とする行動課題(到達運動課題)を行わせ、「右」あるいは「左」へ到達するといった動作プランのような認知的側面を表現する細胞活動表現はF2領域でみられるか。また、自己の行動をモニタリングし、行動結果に基づいて行動制御する過程や、行動の認知的側面を実際の到達運動に変換する過程にどのようにF2領域が関与するかを調査した。その結果、新たな知見が2つ得られた。一つは、「右」あるいは「左」へ到達するといった抽象的、認知的な動作プランは吻側部でより強く表現されたことであり、もう一つは、どの位置に到達運動をするかといった具体的な運動プランは運動の実行時において尾側部でより顕著に表現されたことである。これらの結果より、吻側部は自身の行動の結果を元に動作プランを構築し、実際の運動プランへ変換する過程に関与し、また尾側部では吻側部で形成された動作プランを元に実際に運動を実行する過程に関与していることが示された。また、自身の解剖学的な先行研究によっても、小脳の異なる部位がF2領域の吻側部と尾側部にそれぞれ神経結合することが明らかとなっており、今回の生理学的研究によってさらにF2領域の吻側部と尾側部では異なる機能的側面があることが示された。