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脊髄損傷後の運動機能の回復における側坐核の役割
伊佐正(計画班員)
生理学研究所

Function of the nucleus accumbens in motor control during recovery after spinal cord injury.
Sawada M, Kato K, Kunieda T, Mikuni N, Miyamoto S, Onoe H, Isa T, Nishimura Y.
Science 350(6256):98-101 (2015)

やる気や頑張り”がリハビリテーションによる運動機能回復に
大切であることを脳科学的に証明

 脊髄損傷や脳梗塞の患者のリハビリテーションでは、意欲を高くもつと回復効果が高いことが、これまで臨床の現場で経験的に知られていました。それとは逆に、脳卒中や脊髄損傷後にうつ症状を発症するとリハビリテーションに支障が出て、運動機能回復を遅らせるということも知られています。しかし、実際に脳科学的に、“やる気や頑張り”といった心の状態が、運動機能回復にどのように結び付いているのかは解明されていませんでした。

今回、自然科学研究機構・生理学研究所の西村幸男准教授と京都大学大学院医学研究科大学院生(当時)の澤田真寛氏(現・滋賀県立成人病センター 脳神経外科)、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尾上浩隆グループディレクターの共同研究チームは、脊髄損傷後のサルの運動機能回復の早期において、“やる気や頑張り”をつかさどる脳の領域である「側坐核」が、運動機能をつかさどる「大脳皮質運動野」の活動を活性化し、運動機能の回復を支えることを脳科学的に明らかにしました。この研究結果から、“やる気や頑張り”をつかさどる「側坐核」の働きを活発にすることによって、脊髄損傷患者のリハビリテーションによる運動機能回復を効果的に進めることができるものと考えられます。本研究成果は、米国科学誌のサイエンス誌に掲載されます(102日オンライン版掲載予定)。

研究チームは、“やる気や頑張り”をつかさどる脳の神経核である「側坐核」と運動機能をつかさどる「大脳皮質運動野」との神経活動の因果関係に注目しました。

脊髄損傷前のサルの側坐核を薬剤で一時的に働かない状態(不活性化)にしたところ、手を巧みに動かす動作(巧緻性運動)には全く影響がありませんでしたが、脊髄損傷からの回復途中(脊髄損傷後約1ヶ月)のサルでは、一旦直り始めていた手の巧緻性運動が障害されるとともに、大脳皮質運動野の神経活動が低下しました。また、手の機能が完全に回復した脊髄損傷後約3ヶ月では、側坐核の不活性化による手の巧緻性運動への影響はありませんでした。これらの結果から、脊髄損傷後の運動機能回復の早期では、側坐核による運動野の活性化がリハビリテーションによる手の運動機能回復を支えていることがわかりました。

西村准教授は「今回の実験結果から、リハビリテーションにおいては運動機能を回復させることばかりが重要なのではなく、“やる気や頑張り”を支える側坐核の働きが大切であることがわかりました。実際の患者においては、脳科学や心理学などに基づく心理的サポートが重要であることがわかります。」と話しています。

本研究は文部科学省脳科学研究戦略推進プログラム(平成27年度より日本医療研究開発機構(AMED)に移管)の一環として実施され、科学研究費補助金の新学術領域研究および基盤研究(A)、(B)からの補助を受けて行われました。

今回の発見

・脊髄損傷後の運動機能回復の早期では、“やる気や頑張り”をつかさどる側坐核による大脳皮質運動野の活性化が、手の運動機能回復を支えている。

・脊髄損傷前と完全に運動機能回復した後では、側坐核の活動は大脳皮質運動野の活動及び手の運動に関与していない。

投稿日:2015年10月05日