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脳のバックアップ機能

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脳卒中のリハビリでは脳のバックアップ領域が使われる

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巣の中にいるミツバチは全部が働いているわけではありません。

一部のミツバチが働いている間、他のミツバチは何もしないのです。

これは働いているミツバチが疲れてきたら、休んでいたミツバチが交代で働けるようにするためのものです。

 

このようにすることにより、天敵に巣が襲われた時、疲れていないミツバチがすぐに天敵に立ち向かえるようにするためです。

 

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人間の脳もすべてが活動しているわけではなく、一部の領域が活動しているときは、他の領域は活動を止めています。障害が発生すると、活動を止めていた領域が活動しだします。

 

脳卒中に罹った人でも、すぐにリハビリを始めればある程度機能が回復します。これは脳の損傷を受けていない領域が損傷を受けた領域の代わりを務めるからです。

 

オックスフォード大学の研究チームは脳のどの領域が機能のバックアップに関与しているかを突き止めています。(注1)

 

この研究結果から、脳卒中の患者の脳はどのようにして素早く運動機能を回復させるかが分かりました。

 

実験では、活動の選択を司る背側運動前野と呼ばれる脳の領域に注目しました。背側運動前野は左右の2つの大脳半球に存在し、運動制御機能においては左の背側運動前野が優勢です。脳卒中を罹患し脳の片側が損傷すると、手足が麻痺します。このとき、正常な背側運動前野の活動が増えます。これまでは、正常な背側運動前野が損傷を受けた背側運動前野を限定的に救援するのかどうかは不明でした。

 

 

実験では、磁気パルスを使用して、被験者の左の背側運動前野の機能を一時的停止させ、被験者の活動を選択する能力を測定しました。被験者にはボタン押す作業が課せられ、作業を行っている間、機能MRIを使って脳の活動に影響を及ぼす領域の血流が測定されました。

 

作業時に、左の背側運動前野に磁気パルスを与えると、作業能力が低下しましたが、すぐに回復しました。活動回復時に、右側の背側運動前野と前運動機能に関係している領域の活動が代償的に増加しました。この活動の増加は背側運動前野で支配されている活動に限定され、脳の活動全般の増加ではありませんでした。

 

右の背側運動前野で活動が増加すると、機能が回復しました。機能回復の後に磁気パルスを与えて右の背側運動前野の機能を停止させると、作業能力は低下しました。

 

脳の損傷により活動を行う通常のルートに障害が発生すると、背側運動前野は眼と運動機能の新たな接続の学習に寄与します。

 

神経障害の適応補償の第一段階で、成人の脳は予め定められている機能特化のパターンを利用します。情報処理回路の重要なノードが損傷を受けたら、正常な皮質のネットワークは迅速かつ柔軟に特定の機能を再構成させます。

 

脳卒中のリハビリでは脳のバックアップ領域が使われます。

  

Reference

(注1)  How The Brain's Backup System Compensates For Stroke

 

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