2015年02月13日

Motor cortex representation of the upper-limb in individuals born without a hand.

Motor cortex representation of the upper-limb in individuals born without a hand.
PLoS One. 2011 Apr 8;6(4):e18100. doi: 10.1371/journal.pone.0018100.
Reilly KT, Sirigu A.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Motor+Cortex+Representation+of+the+Upper-Limb+in+Individuals+Born+without+a+Hand

2010年の論文ですが・・・。
幻肢という現象があります。手足を切断した人が、なくなったはずの手足があるような感覚を感じたり、時折、ないはずの指が掌に食い込んだりして痛みが生じる(←幻肢痛)現象です。
これは、失われた手足からの情報が入らなくなり、もともと脳の中で様々な情報を統合されて作られた身体図式と一致しなくなったから生じるからだと考えられています。
従って生まれつき手足がない人は手足がない状態で身体図式を作られているので幻肢が生じないのですが、
一次運動野の手足に関する領域はTMSで刺激をした時、運動関連電位が生じるのかどうかを調べた報告です。
手足の動きは、あらかじめ自分自身の四肢で動きを経験することにより一次運動野で表象されることを述べています。
実際に身体で経験をすることで身体図式がつくられる、外部世界と内部世界の関係を示したものですね。

【Abstract】
身体図式は行為に関係した身体の表象であり、複数の脳領域のネットワークから生じる。
身体図式は経験により発達すると考えられているが、四肢なしで生まれてきた者において幻肢の経験は先天的だと提唱されている。
しかし、この考えの問題は、様々な大多数の四肢のない者は幻肢の存在を報告していないことである。TMSを用いて事故により切断した一次運動野において幻の感覚の動きを起こし、事故による切断は失われた手の表象の動きを取り除くことを提唱する。
我々は、大多数の四肢のない者の幻肢の欠如は運動皮質が失われた四肢の皮質表象を含まないためかどうか、または、存在しているが感覚運動経験の欠如によって活動していないのかどうかを確かめた。
4名の先天的に上肢がない者に我々は直接的に手・腕の領域のM1に刺激を与え、
1)我々は幻の感覚を生じるかどうかを確かめた。そして2)2つの失われた四肢の反対側の皮質において筋の表象が生じるかどうかを確かめた。
TMSは筋の断端に収縮するように失われた四肢の運動野に適応された。
筋図の位置と程度は半球の間で変化したが、システマチックな非対称性は現れなかった。
対照的に、手掌の筋の閾値はいつも失われた手の側で高かった。
我々は、何人かの先天的に手足のない者によって報告された幻の動きの感覚は、感覚運動皮質にある失われた四肢の運動指令によるものではなく大部分が視覚によって行われる。
我々は、つながった手足の動きの表象は一次運動野の中に表象されるための動きの経験を必要とすることを提唱する。


【Abstract】
The body schema is an action-related representation of the body that arises from activity in a network of multiple brain
areas. While it was initially thought that the body schema developed with experience, the existence of phantom limbs in
individuals born without a limb (amelics) led to the suggestion that it was innate. The problem with this idea, however, is
that the vast majority of amelics do not report the presence of a phantom limb. Transcranial magnetic stimulation (TMS)
applied over the primary motor cortex (M1) of traumatic amputees can evoke movement sensations in the phantom,
suggesting that traumatic amputation does not delete movement representations of the missing hand. Given this, we asked
whether the absence of a phantom limb in the majority of amelics means that the motor cortex does not contain a cortical
representation of the missing limb, or whether it is present but has been deactivated by the lack of sensorimotor
experience. In four upper-limb amelic subjects we directly stimulated the arm/hand region of M1 to see 1) whether we
could evoke phantom sensations, and 2) whether muscle representations in the two cortices were organised
asymmetrically. TMS applied over the motor cortex contralateral to the missing limb evoked contractions in stump
muscles but did not evoke phantom movement sensations. The location and extent of muscle maps varied between
hemispheres but did not reveal any systematic asymmetries. In contrast, forearm muscle thresholds were always higher for
the missing limb side. We suggest that phantom movement sensations reported by some upper limb amelics are mostly
driven by vision and not by the persistence of motor commands to the missing limb within the sensorimotor cortex. We
propose that prewired movement representations of a limb need the experience of movement to be expressed within the
primary motor cortex.
posted by さとし at 00:57| 京都 ☀| Comment(0) | TrackBack(0) | 文献 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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