物品把持動作の映像観察時における運動主体感と脳活動

PRESS RELEASE 2015.3.16

ヒトの身体感覚には運動主体感というものがあります．例えば，私たちがコップに向けて手をのばすという動作をするとき，その運動は自分自身で行ったと感じるはずですが，このときの「行為を引き起こしたのは，または行為を発生させたのは私自身である」という感覚を運動主体感と呼びます．近年，手足の映像を観察することにより実際に手足を動かさずとも動かしているような感覚が得られるとの報告があります．今回は手の機能特性である物品把持動作の映像を観察した時に運動主体感が生じるかどうか，またその時の神経メカニズムについて調査しました．

スクリーンを自分自身の手に重ね合わせて提示する条件（映像一致条件）と，スクリーンを自分自身の手とずらした状態で映像を提示する条件（映像不一致条件）の2条件を設定し，運動主体感の鮮明度の違いと脳活動を比較しました．

どちらの条件も自分自身は手を動かさず，映像を観察するだけにとどめるよう指示しました．課題は，映像一致条件と映像不一致条件をランダムに4回ずつ連続して行いました．

課題を行った後，運動主体感の鮮明度の強さについて質問紙で答えてもらい，Numerical rating scale (NRS)で評価しました（図１）．

図1．提示した課題と条件

 

脳活動はfunctional near-infrared spectroscopy (fNIRS)を使用して，前頭葉から頭頂葉の範囲を測定しました．プローブと呼ばれる検出器を頭部に装着し図の領域の脳血流量を測定しました（図2）．

  

図２．fNIRSにより脳血流量を抽出した脳領域

 

 

図３は11人の健常者に対して行った運動主体感の鮮明度の強さをグラフ化したものです．赤い横線は被験者のスコアの中間値を示しています（図３）．

 

 図３．映像一致条件と映像不一致条件における運動主体感の鮮明度の強さ

 

映像一致条件では，すべての被験者が運動主体感を感じていました．また，映像一致条件のスコアは映像不一致条件と比較して有意に大きな値となりました．

図４は脳活動の大きさをグラフ化したものです．

映像一致条件では，右前頭前領域において有意に大きな活動が認められました．一方，映像不一致条件では左下前頭領域において有意に大きな活動が認められました．

また，右前頭前領域の映像一致条件と映像不一致条件の脳活動を比較したところ，映像一致条件において有意に大きな活動が求められました．さらに，この映像一致条件における右前頭前領域の脳活動は，運動主体感の鮮明度の強さと相関が認められました．つまり，運動主体感が惹起されない映像不一致条件では左前頭領域が活動するのに対して，運動主体感が生起される映像一致条件では右前頭領域が活動し，その活動量は運動主体感とは相関関係にあるということです．

これらのことをまとめると，このような映像を観察させることによって運動主体感を生起させることができ，その時には身体知覚に重要である右半球が特異的に活動するということです．

図4．映像一致条件と映像不一致条件における脳活動

本研究の臨床的意義

実際の運動を行わずに運動主体感を生じさせ，大脳皮質運動野を賦活させる介入方法は，脳損傷患者の運動障害後の運動機能回復への応用が期待できます．また，本研究のように，物品を把持する映像の観察することで，運動主体感を起こすことができれば，運動意図，身体知覚に障害を持つ高次脳機能障害患者に対しても治療へ応用することが期待できると考えられます．治療介入に向け，今後さらに検討を重ねていこうと考えています．

 

論文情報

Wakata S, Morioka S. Brain Activity and the Perception of Self-agency while Viewing a Video of Hand Grasping: a Functional Near-Infrared Spectroscopy Study. NeuroReport. (in press).

問い合わせ先

畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

客員研究員　若田哲史（ワカタ　サトシ）

Tel: 0745-54-1601　Fax: 0745-54-1600

E-mail: satoshiwakata@gmail.com

 

畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター
センター長　森岡周（モリオカ　シュウ）

Tel: 0745-54-1601　Fax: 0745-54-1600
E-mail: s.morioka@kio.ac.jp