大脳皮質による体性感覚のトップダウン的制御機構?シナプス前抑制を用いた動的修飾?

大脑皮层体感自上而下的控制机制？利用突触前抑制进行动态修改？

基本信息

批准号：
18020030
负责人：
関和彦
金额：
$ 4.1万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18020030/
关键词：
霊長類脊髄大脳皮質シナプス前抑制随意運動筋神経

项目摘要

1頭のサルをモンキーチェアに座らせ、手首を屈曲伸展運動の制御用に開発されたマニピュランダムに固定した。その状態で目標とする手首トルクの方向・大きさを示したターゲットをサルの前面に1秒間提示し、遅延時間の後、サルに手首運動を行わせた。サルのサルに1)頭部固定具、2)脊椎チェインバー、3)求心神経へのカフ電極など装着した。今年度はまず脊髄微小電流刺激によってdeep radial神経に逆行性電位を誘発する方法の確立を目指した。同神経にカフ電極を装着できる部位は極めて限られている。そのため、新たなカフ電極を開発し得られる信号-ノイズ比の向上を行った。その結果、脊髄刺激に応じて逆行性応答が記録できるようになった。次に、大脳皮質感覚運動野に記録用チェインバーを装着し、一次運動野(M1)、補足運動野(SMA)、前側帯状皮質(CMA)、運動前野(PMv)、一次感覚野(S1)、頭頂連合野(PC)からのフィールド電位の記録を行った。それによって、皮質内微小電流刺激を行うための最適な電極埋込部位を特定した。今後実際に電極を埋込み、脊髄における興奮性試験と並行して行うことによって、随意運動時のシナプス前抑制の責任部位を特定できると期待される。また状況依存的な末梢感覚入力の状況依存的な修飾機構の運動制御研究における大きな課題であり、それらの具体的メカニズムを提案する基盤となる実験技術を確立した。

一只猴子坐在猴椅上，其手腕固定在一个用于控制屈伸运动的操作器上。在这种状态下，将指示所需手腕扭矩的方向和大小的目标呈现在猴子面前1秒，延迟一段时间后，允许猴子进行手腕运动。猴子配备了 1) 头部固定装置、2) 脊髓腔和 3) 用于传入神经的袖带电极。今年，我们首先旨在建立一种通过脊髓微电流刺激在深部桡神经中诱导逆行电位的方法。袖带电极可以连接到同一神经的位置极其有限。因此，我们开发了一种新型袖带电极来提高信噪比。结果，记录对脊髓刺激的逆行反应成为可能。接下来，将记录室连接到大脑皮层的感觉运动区，并将记录室插入初级运动区（M1）、辅助运动区（SMA）、前扣带皮层（CMA）、前运动区（ PMv）和初级感觉区（S1），我们记录了顶叶联合皮层（PC）的场电位。因此，我们确定了皮质内微电流刺激的最佳电极植入部位。未来，预计通过实际植入电极并与脊髓兴奋性测试并行进行，我们将能够识别在随意运动期间负责突触前抑制的部位。此外，外周感觉输入的上下文相关修改机制是运动控制研究中的一个主要问题，我们已经建立了实验技术，将作为提出具体机制的基础。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

随意運動の制御における脊髄介在ニューロンの役割

脊髓中间神经元在控制随意运动中的作用

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
関和彦;武井智彦
通讯作者：
武井智彦

随意運動の制御におけるシナプス前抑制の役割

突触前抑制在控制随意运动中的作用

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
プレインサイエンスレビュー2006
影响因子：
0
作者：
Seki K;Kizuka T;Yamada H;関和彦
通讯作者：
関和彦

Spinomuscular Coherence in Monkeys Performing a Precision Grip Task

执行精确抓握任务的猴子的脊髓肌肉连贯性

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Journal of Neurophysiology 99
影响因子：
0
作者：
Takei T.;Seki K.
通讯作者：
Seki K.

随意運動に伴う感覚ゲーティングの脊髄内機構

与随意运动相关的感觉门控的椎内机制

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
バイオメカニズム学会誌 31
影响因子：
0
作者：
Seki K;Kizuka T;Yamada H;関和彦
通讯作者：
関和彦

Reduction in maximal firing rate of motoneurons after 1-week immobilization of finger muscle in human subjects.

人类受试者手指肌肉固定 1 周后运动神经元的最大放电率降低。

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal of Electromyography and Kinesiology. doi:10.1016/j.jelekin.2005.10.008(In press)
影响因子：
0
作者：
Seki;K.;Kizuka;T.;Yamada;H.
通讯作者：
H.

DOI：
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