電子神経インプラントによって誘発された,長期的な運動皮質の可塑性

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• 神経生理学 神経生理学とは
• システム神経科学 システム神経科学

背景:

• 活動に依存した可塑性は,学習と記憶に不可欠です.
• ニューロン活動の間の持続的な因果関係は,シナプスの有効性を強化する可能性があります.
• アクティビティ依存の皮質再編成に関する直接的なin vivo証拠は限られている.

研究 の 目的:

• ニューロン活動の人工的同期が,in vivoで安定した皮質の再編成を誘導できるかどうかを調査する.
• 機能的な脳の変化のための生理学的に派生した刺激列の可能性を調査する.

主な方法:

• 自由に行動する霊長類のために,自律的に動作する電子インプラントを開発した.
• ある運動皮質部位から記録されたアクションポテンシャルを使って,別の部位で電気刺激を誘発した.
• 一日またはそれ以上の間,インプラントを継続的に操作して,同期した活動を誘導します.

主要な成果:

• モーター出力の安定した再編が観察され,刺激部位の出力にシフトしました.
• 誘発された変化は,シナプス結合の強化と一致していた.
• 機能的変化は,いくつかのケースでは1週間以上持続しました.
• 人工接続の一部ではない制御場所からの影響を受けないモーター出力.

結論:

• 同期したニューロン活動の人工誘導は,皮質表現の安定した,in vivoの機能的再編成につながる可能性があります.
• これは,持続的な因果的な活動とシナプス増強の間の直接的な関連性を示しています.
• この方法は,脳損傷後の神経リハビリテーションの応用において有望である.