超音波診断装置を用いた大脳皮質における顎運動の制御機構の解明

利用超声诊断设备阐明大脑皮层下颌运动的控制机制

• 批准号: 13771124
• 负责人: 畑中 伸彦
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13771124/
• 关键词: 顎運動; 大脳皮質; 咀嚼; 超音波ドプラー法; ニホンザル; 血流速; 運動野; 超音波ドプラー; 脳機能イメージング

本研究の目的は経脳硬膜超音波ドプラー法を用いて、顎運動の大脳皮質性の制御機構を解明することである。実験に使用したサルは人と同じく雑食性で咀嚼運動のパターンもよく似ていることが知られている。平成13、14年は経脳硬膜超音波ドプラー法のコントロール実験をかねて上肢の運動課題実行中のサルにおける大脳皮質運動関連領域の血流変化を記録、解析した。その結果、上肢領域においては、(1)一次運動野では、片手課題で運動開始に応答するような大幅な血流増加が反対側性にみとめられた、また、両手課題でも左右の半球で運動開始に関連した大幅な血流増加がみとめられた。(2)補足運動野では、片手課題、両手課題のいずれにおいても、手がかり刺激と運動開始に応答するような血流増加が両側性にみとめられた。(3)運動前野背側部では、片手課題および両手課題で遅延期間に対応した血流増加が反対側性にみとめられた。(4)運動前野腹側部では、片手課題および両手課題で手がかり刺激と運動開始に関連した血流増加が反対側性にみとめられた。以上の所見はこれまでの電気生理学的データとよく一致しており、経脳硬膜超音波ドプラー法による脳機能イメージングは優れた空間分解能、時間分解能を持つことが示唆された。さらに、運動課題の報酬として与えられるジュースの摂取時を嚥下を伴う顎口腔の運動として大脳皮質の血流変化を記録した。大きな活動の見られた部位は、一次運動野口腔領域、皮質咀嚼野主部、下弓状溝腹側壁、皮質咀嚼野の腹側であった。また、前頭弁蓋の下端にある嚥下関連領域が遅れて活動を開始し、一次体性感覚野、二次体性感覚野がそれに続いた。以上のことより、通常の顎運動における活動部位を同定することに成功した。今後は薬物を用いて各顎運動関連領域を局所的、一時的に機能を停止させ、他の部位での活動の変化を行動学的な解析と合わせて行う予定である。

这项研究的目的是阐明使用多普勒超越方法控制颌骨运动的脑皮质的机制。众所周知，实验中使用的猴子就像人类一样杂食，并且具有类似的咀嚼运动模式。在2001年和2002年，我们使用对照实验记录了猴子在上肢进行运动任务的皮质运动相关区域的血流变化，使用了对照实验，使用了透脑性硬脑膜的多普勒方法记录和分析猴子的血流变化。结果，在上肢区域中，血流显着增加，这是对单手任务中运动开始的响应，在一级运动皮层中是对侧观察到的，并且在双手任务中也观察到了与左和右半球运动发作的显着增加。 （2）在补充运动区域中，在单手和两手任务中，双侧观察到血液流动因提示刺激和运动的响应而增加。 （3）在前皮层的背侧部分，对对方观察到单手和双手任务的延迟期的血流增加。 （4）在前皮层的腹侧，在单手和两手任务中观察到与提示刺激和运动发作相关的血流增加。以上发现与先前的电生理数据非常吻合，这表明跨脑硬脑膜超声多普勒方法的大脑功能成像具有出色的空间和时间分辨率。此外，当果汁被吞噬以奖励运动任务时，记录了大脑皮层中血流的变化是下巴和口腔的运动。活动良好的区域是主要运动区域口腔区域，主要的皮质咀嚼场，下弓形沟的腹壁和皮质咀嚼场的腹侧。此外，额叶管肾小管下端的吞咽相关区域开始迟到，然后是初级和次级体感皮质。从上面，我们成功地识别了正常下颌运动期间的活动位置。将来，药物将用于局部和临时停止每个下颌运动相关的区域，并且其他站点的活动变化将与行为分析相结合。