生理学研究所が、リハビリテーションにより運動機能を回復させる過程において、脳幹を介する回路がダイナミックに変化していることを証明した。

▶リハビリは脳の回路をダイナミックに変化させ、機能を再建する（－脳卒中後のリハビリによる運動機能の回復には、脳幹を介した複数の回路が協力して関わる－）

これまで、集中的なリハビリテーションによって脳幹部の「赤核」を介する神経回路が増強され、損傷された運動機能が回復することが示されていたが、脳内にある運動に関わる幾つもの神経回路がどのように影響し合っているか不明であった。そこで、研究チームは脳幹に存在する「網様体」に着目し、リハビリテーションを実施した際の「赤核」と「網様体」の役割の変化を調べた。

内包に脳出血を起こしたラットに対し、麻痺した前肢を1週間集中的に使用させた際の神経回路の変化や、特定の神経回路を遮断させた際の変化を実験した。実験の結果、麻痺した前肢を集中的に使用したラットの脳内では、大脳皮質の運動野から赤核へ伸びる神経線維は増加していたが、運動野から網様体へ伸びる神経線維には変化が起こっていない結果となった。

この結果を踏まえ、研究チームは特定の神経回路を遮断するウイルスベクター二重感染法を使い、運動野と赤核の神経回路を遮断したところ、運動野と網様体の回路が大きく増加することが判明。そして、この状態で運動野と網様体の回路を抑制した場合、リハビリテーションによって回復した前肢の運動機能が悪化することが証明された。

研究チームは今回の研究が、脳卒中後に実施されるリハビリテーションにて、脳内の複数の神経回路がどのように影響し合うことで機能の再獲得するか、先端的な回路操作技術を組み合わせて初めて明確にしたものであり、より効果的なリハビリテーション法の開発に重要な一歩となる知見であると考えている。