随意運動が疼痛抑制を生じさせる神経メカニズムの時空間的解析

本申請課題は，随意運動による末梢感覚入力の抑制に着目し，脳磁図・脳波といった時間分解能に優れる脳活動計測装置と空間分解能に優れる機能的磁気共鳴画像装置を使用して，随意運動による疼痛抑制の神経メカニズムを時空間的に解析することである．最終目標としては，以上の非侵襲的脳計測装置から得られた知見を活かし，疼痛刺激に対する効果的な随意運動強度および随意運動方法を構築することである．2022年度では，一次体性感覚野を変動させる随意運動課題を調査することを目的に脳波計を用いて１）巧緻運動時の短潜時体性感覚誘発電位（SEP）の変化，２）運動学習過程における短潜時SEPの変化，３）運動準備期における中・長潜時SEPの変化を計測した．１）では巧緻運動に優れる被験者ほど短潜時SEPの振幅が減少することが明らかになった．しかし，巧緻運動の反復運動後であっても体性感覚野の活動減少量に変化は認められなかった２）．これは，反復練習前では巧緻運動中では高い筋活動量を示したことから，一次運動野から体性感覚刺激に対しての抑制作用によってgatingが生じたと考えられた．一方，反復練習後では巧緻運動中の筋活動量が減少したことから，一次運動野からの抑制作用は減少したことが考えられる．しかし，運動課題の反復により運動学習に関わる運動関連領野の興奮性増大と巧緻運動にかかわる手・手指からの感覚入力増加によって一次体性感覚野の活動量減少が生じたと考えられる．３）では，Ring電極による皮膚刺激による反応課題を用いて運動期における体性感覚野の活動変化を調査し，皮膚刺激部位に関わらず運動を控えた施行において中潜時SEP（N140）振幅が大きくなることが明らかになった．１）～３）の研究成果から，随意運動によって一次体性感覚野の活動は増加も減少もし，その増減は時間（成分）特性があることが明らかになった．

本申請課題は，随意運動による末梢感覚入力の抑制に着目し，脳磁図・脳波といった時間分解能に優れる脳活動計測装置と空間分解能に優れる機能的磁気共鳴画像装置を使用して，随意運動による疼痛抑制の神経メカニズムを時空間的に解析することである．最終目標としては，以上の非侵襲的脳計測装置から得られた知見を活かし，疼痛刺激に対する効果的な随意運動強度および随意運動方法を構築することである．2022年度では，一次体性感覚野を変動させる随意運動課題を調査することを目的に脳波計を用いて１）巧緻運動時の短潜時体性感覚誘発電位（SEP）の変化，２）運動学習過程における短潜時SEPの変化，３）運動準備期における中・長潜時SEPの変化を計測した．１）では巧緻運動に優れる被験者ほど短潜時SEPの振幅が減少することが明らかになった．しかし，巧緻運動の反復運動後であっても体性感覚野の活動減少量に変化は認められなかった２）．これは，反復練習前では巧緻運動中では高い筋活動量を示したことから，一次運動野から体性感覚刺激に対しての抑制作用によってgatingが生じたと考えられた．一方，反復練習後では巧緻運動中の筋活動量が減少したことから，一次運動野からの抑制作用は減少したことが考えられる．しかし，運動課題の反復により運動学習に関わる運動関連領野の興奮性増大と巧緻運動にかかわる手・手指からの感覚入力増加によって一次体性感覚野の活動量減少が生じたと考えられる．３）では，Ring電極による皮膚刺激による反応課題を用いて運動期における体性感覚野の活動変化を調査し，皮膚刺激部位に関わらず運動を控えた施行において中潜時SEP（N140）振幅が大きくなることが明らかになった．１）～３）の研究成果から，随意運動によって一次体性感覚野の活動は増加も減少もし，その増減は時間（成分）特性があることが明らかになった．