脳損傷で失った運動機能を他の領域が肩代わりすることを確認 - 産総研など

産業技術総合研究所(産総研)は1月7日、脳損傷で失われた運動機能を肩代わりする脳の変化を解明したと発表した。

同成果は、産総研ヒューマンライフテクノロジー研究部門システム脳科学研究グループの村田弓 研究員、肥後範行 主任研究員と理化学研究所ライフサイエンス技術基盤研究センターの林拓也 ユニットリーダー、尾上浩隆 グループディレクターらが、自然科学研究機構生理学研究所の西村幸男 准教授、伊佐正 教授、京都大学霊長類研究所の大石高生 准教授、浜松ホトニクス 中央研究所の塚田秀夫センター長らと協力して得られたもの。1月7日付の米科学誌「Journal of Neuroscience」オンライン版に掲載された。

今回、モデル動物の大脳皮質運動野で手の運動機能を担う領域に損傷を作成後、リハビリによる運動機能の回復過程での脳活動の変化を調べた。指先でものをつまむといった動作はヒトと一部の動物のみが持つ高度な運動機能で、手の運動機能を担う領域が損傷すると回復は不可能と考えられていたが、リハビリの結果、約1カ月後に運動機能が回復した。これは、リハビリの回復過程で損傷した領域の機能を補うために脳に何らかの変化が生じたためと考えられた。

同研究グループが陽電子放出断層撮影(PET)を用いて、動作が回復した直後の脳の変化を調べたところ、損傷した領域の活動は減少していたが、損傷前よりも活動が上昇した脳領域が複数認められた。また、損傷後数カ月経過した回復の安定期の脳活動を調べたところ、損傷近くの領域で活動の変化が見られた。

さらに、この脳の変化が機能回復に貢献しているかどうかを検証するために、回復直後と回復安定期に、変化が認められた領域の活動を薬剤によってブロックした。その結果、手の運動障害が再発したことから、これらの領域の脳活動の変化が、損傷した手の運動機能を担う領域を肩代わりしていることが確認された。

同研究グループは「今回の研究成果は、脳機能のメカニズムに基づいた新しいリハビリであるニューロリハビリテーションを構築する上で鍵となる」とコメントしている。