共同研究・競争的資金等の研究課題

2015年4月 - 2018年3月

片手・両手運動学習による異なる神経ネットワークの可塑的変化について

日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
  • 平野 雅人

課題番号
15J03540
配分額
(総額)
2,800,000円
(直接経費)
2,800,000円

片手と両手運動では同じ運動であってもそれらを制御する神経ネットワークが異なり,状態依存的に運動が記憶されていると報告されている.本研究は,一次運動野(M1)においても片手・両手運動間で異なる神経ネットワークが使われているかどうか明らかにするため,M1とその遠心系に表現される運動モジュールに着目し,片手・両手運動学習によって状態依存的に手指運動に関する運動モジュールが再組織化されるか明らかにする実験を実施した.
27年度と28年度に実施した研究から,系列手指運動の学習によって運動モジュール構造が再組織化されることが明らかとなったため,本研究でも系列手指運動を対象とした.系列手指運動を用いた両手運動として,左手指を軽く屈曲しながら右手で系列手指運動を行う課題を設定した.学習前後において,経頭蓋磁気刺激法(TMS)を用いて左M1を磁気刺激し,誘発される右手指運動をデータグローブを用いて記録した.その際,左手指を①安静,②軽く屈曲した状態で磁気刺激する条件を設定した.運動モジュール構造は,TMSで誘発された右手の運動から主成分分析を用いて抽出した.
結果として,条件間において,運動モジュール構造の変化に統計学的な有意差は見られなかった.この結果は,両手運動学習によって状態依存的に運動モジュール構造が再組織化されないことを示唆する.したがって,先行研究で報告されている片手・両手運動における状態依存的な学習効果は,M1とその遠心系に表現される運動モジュールレベルでは生じていないことが示唆された.