A02 身体変容への超適応の神経機構の解明

研究概要

seki
A02 研究代表者
関 和彦

ヒトの一生の中で、私達の身体は様々な理由により変容してゆく。発達や加齢によって身体の構造や緩徐に変化し続けるが、私達はその変化する身体構造を使って日常生活を過ごすことができる。また、事故や疾患などによって急激に身体の構造が変化することもあるが、その場合にも短時間のリハビリテーション訓練などによって意図したとおりに運動を行うことができるようになる。
私達が、このように、変化する身体構造を操ることができるのは、身体運動を制御する脳神経系構造の再構成が起こっているからである。つまり、緩徐または急激に変化する身体構造を操作可能なように、感覚運動制御を司る脳神経の構造や機能が適応的な変化をしていると考えられる。

本項目では、主として実験動物を対象に、筋骨格構造の変化に伴う脳神経機能の適応様式を調べ、その背景にある原理の解明を行う。まず、例えば筋再配置術など、人為的に実験動物の筋骨格構造に介入したモデル動物を複数開発する。次に、その身体変化によって生じる感覚入力の運動出力のミスマッチ(感覚予測誤差)に対する、脊髄、脳幹、大脳皮質などにおける適応過程を評価するための実験手法を開発する。そして開発された動物モデルと実験手法を用いて、中枢神経系各レベルにおける感覚予測誤差の表現と、身体変化に対するそれらの変化について定量的に評価する。そして、項目間連携によって、複数の身体改変動物モデルに対する中枢神経系各領域の機能適応の共通原理としての数理モデルの確立を目指す。

研究組織

研究代表者 関 和彦 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 部長
研究協力者 大屋 知徹 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 室長
梅田 達也 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 室長
Roland Phillipp 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 研究員
Amit Yaron 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 研究員
窪田 慎治 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 研究員
小杉 亮人 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 研究員
原 友紀 筑波大学 医学医療系整形外科 講師