自己運動の認識におけるミラーニューロンとAIP野ニューロンの役割

镜像神经元和AIP区神经元在自我运动识别中的作用

基本信息

批准号：
13210133
负责人：
村田哲
金额：
$ 5.18万
依托单位：
Kinki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

運動している最中に、自分がどのような運動を現在進行中であるのかを脳の中でモニターすることは、当然、運動の制御、学習にとって必要なことであるが、それのみならずボディイメージの形成さらには自己の認識ということまで関わってくる。今回の研究においてはこの自己の運動を脳がいかに認識しているのを調べるのが目的であった。平成13年度の科研費では、2次元のビデオモニターにてサルが自分の手の運動を見ながら物体をつかむシステムとともに、あらかじめ記録した手の動きの画像を動画としてタイミングをきちんとそろえて呈示するシステムが完成した。今後、サルの目線で見た自分の手の運動を呈示し、それに反応するニューロン活動を運動前野や頭頂葉にて記録する予定である。ミラーニューロンについては、現在までに暗室内の手の運動では明るいところと比較して反応が弱くなるニューロンが見つかっている。このようなことからミラーニューロンには、自己運動の認識に関わるニューロンがあると予測している。現在のところ、実際に他施設との研究協力にてF5におけるミラーニューロンの活動を記録中であるが、自分の手の動きの両像を見たときに反応すると思われるニューロンが記録されている。この実験では未だコントロール条件が十分ではないため、先に述べた動画呈示システムを叩いて、さらなる実験を行う予定である。また、日本大学との研究協力にてヒトを使ったfMRIでの記録を行った。頭頂葉の前方部分(AIP野に相当すると思われる)が自らの手の運動のコマンドを遠心性コピーとして受けとり、今行われている運動をモニターしていることを示唆するデータが得られた。これは、2001年の北米神経科学会で報告した。今後は、視覚フィードバックと遠心性コピーのみある状態、体性感覚と遠心性コピーのみある状態、視覚フィードバックと体性感覚、遠心性コピーのそろった条件で手の操作運動にかかわる領域の探索をおこなう予定である。

锻炼时，大脑监测你当前正在做什么样的运动对于控制运动和学习来说自然是必要的，但它不仅与身体形象甚至自我意识的形成有关。这项研究的目的是调查大脑如何识别这种自我运动。 2001 年的科学研究补助金用于开发一种系统，在该系统中，猴子可以在二维视频监视器上观看自己的手部动作的同时抓握物体，以及一种可以将预先记录的手部动作图像记录下来的系统。已完成以精确对齐的时间呈现为移动图像。未来，我们计划从猴子的角度向猴子展示自己的手部动作，并记录神经元对前运动皮层和顶叶皮层运动的反应。关于镜像神经元，人们发现神经元在暗室中对手部动作的反应比在亮光下的反应弱。据此推测镜像神经元包括参与自我运动识别的神经元。目前，我们实际上正在与其他设施合作记录 F5 中的镜像神经元活动，并且我们记录了在观看自己的手部动作的两张图像时似乎做出反应的神经元。由于本实验的控制条件尚不充分，我们计划使用前面提到的视频演示系统进行进一步的实验。此外，我们与日本大学合作，利用人类进行了功能磁共振成像记录。数据表明，顶叶的前部（似乎对应于 AIP 区域）作为传出副本接收自己的手的运动命令，并监视当前正在进行的运动。这是在 2001 年北美神经科学学会会议上报道的。未来，我们将探索仅具有视觉反馈和传出复制的条件、仅具有体感和传出复制的条件以及具有视觉反馈、体感和传出复制的条件下的手部操纵运动相关的领域。