肢運動に伴う皮質運動領野の活動性増強メカニズムの検証

验证与肢体运动相关的皮质运动区激活机制

• 批准号: 22K11375
• 负责人: 森 大志
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Prefectural University of Hiroshima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11375/
• 关键词: 大脳皮質; 脳梁; 経頭蓋磁気刺激; 運動誘発電位; 歩行運動; 運動野; 歩行

脳機能画像法による研究が可能になり，ヒトが行う歩行運動時の脳活動を可視化することが可能になった．また最近では，歩行時の脳活動を脳波で記録することも可能となり，二足歩行が大脳皮質運動領野（運動野）の活動性を増加させることを示す研究が報告されている．これらの研究は運動野への入力や運動野からの出力が歩行運動によって増加することを示す重要な研究と言える．しかし，この活動性の増加を皮質内や皮質間の制御メカニズムの観点から検証した研究はない．我々の実験的研究から一側肢による歩行様肢運動が同側の運動野の活動性を増加させる可能性があることが見出された．この結果はこれまでの歩行運動時に運動野の活動性が増加する研究結果と類似するものであった．そこで本研究では，歩行様下肢運動に伴う同側運動野の活動性の増加機序を明らかにすることとした．研究仮説として，皮質内抑制の脱抑制が同側運動野の活動性増加の要因とし，これを検証する．そのために運動中に同側運動野を条件刺激と試験刺激で構成される刺激（二連発磁気刺激）を実施する．条件刺激から試験刺激までの時間を調節することで記録されるMEP振幅の大きさが変化する．振幅が小さくなれば同側運動野内で皮質内抑制が発現している可能性があり，逆の場合は脱抑制が生じている可能性が考えられる．現在，条件刺激は閾値の80％強度，試験刺激は閾値の120％強度として刺激条件の設定を行っている．脳梁の萎縮により歩行運動機能が低下したことを示す研究があることから，本研究は脳梁を介する左右運動野間の活動性調節が歩行運動に寄与しているかを考察することを可能にする．

使用功能性大脑成像进行研究已经成为可能，并且可以可视化人类行走过程中的大脑活动。最近，利用脑电图记录步行过程中的大脑活动已经成为可能，并且有研究报告表明，双足步行会增加大脑皮层运动区（运动区）的活动。这些研究可以说是重要的研究，表明运动皮层的输入和输出随着步行运动而增加。然而，没有研究从皮质内或皮质间控制机制的角度来检验这种活动的增加。我们的实验研究发现，在一侧进行类似行走的肢体运动可以增加同侧运动皮层的活动。这一结果与之前的研究结果相似，即步行运动期间运动皮层活动增加。因此，在本研究中，我们的目的是阐明同侧运动皮层的活动随着类似步行的下肢运动而增加的机制。研究假设是皮质内抑制的去抑制是同侧运动皮层活动增加的原因，这一点将得到测试。为此，在运动过程中对同侧运动皮层进行由条件刺激和测试刺激（两次磁刺激）组成的刺激。通过调整从条件刺激到测试刺激的时间，记录的 MEP 幅度的大小会发生变化。如果幅度减小，则同侧运动皮层内可能发生皮质内抑制，如果情况相反，则可能发生去抑制。目前，刺激条件设置为条件刺激为阈值强度的80%，测试刺激为阈值强度的120%。由于有一些研究表明，胼胝体萎缩会导致运动功能恶化，因此本研究可以考虑胼胝体对左右运动区之间活动的调节是否有助于运动。 ．