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歩き出しの神経回路

 01, 2014 22:36
「歩行」という動作には大脳皮質は大きく関与してないと考えられています。

最近はよく言われますが、歩行中はCPGという皮質下のシステムが働いています。

ただし、最初の一歩は歩行中の制御システムとは全く違う制御が必要です。つまり最初の一歩は皮質の関与が必要です。

最初の一歩目の制御にはGaitinitiationという随意的な制御が必要で、これは最初の一歩目を振り出す時に1回だけ起こります。そのあとの歩行中はこの制御は起こりません。

Gaitinitiationの神経機構は、運動野の4野もしくは6野から遊脚肢へ運動指令を出力することで始まります。

この指令は以下の図のように伝わり、遊脚側下肢の振り出しと、それに伴う立脚側の体幹・骨盤の伸展活動が促通されます。

Gaitinitiationの神経機構 ブログ用

これらに伴い、体幹の伸展活動によって、頭部の上方への加速度が前庭核に伝わり、前庭核が橋に対して抑制性の指令を出します。これによって、立脚側の下肢は伸展筋活動をしたまま、骨盤から上部体幹の筋緊張が必要最低限に制御されます。この制御に問題があると、体幹伸筋群の過剰な緊張が起こってしまいます。

このGaitinitiationの後は、CPGでの制御に変わり皮質下の活動がメインになります。

臨床においては、歩き出しで失敗しているが、歩き出した後は安定してスムーズに歩けている患者さんや、反対に最初の一歩目は気をつけて出せてはいるが、連続的な歩行ができない患者さんと特徴的な病態を示している方がおられる事があると思います。その時はどのような神経回路を働かせる必要があるのか?そのためにはどのような課題が必要になるのか?という事を考えていく必要があると思われます。

(石井慎一郎:歩行の臨床バイオメカニクス レクチャーノートシリーズ Vol.1:2011)


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