運動機能の回復は神経回路の再編成による

脳出血を生じさせたラットに集中的なリハビリテーションを実施させることで、運動機能を司る大脳皮質の「運動野」から進化的に古い部位である脳幹の「赤核」へと伸びる軸索が増加し、この神経回路の強化が運動機能の回復に必要であることが明らかになったそうです（財経新聞）。脳卒中などの脳損傷時には、しばしば随意運動に関わる運動野と脊髄を結ぶ神経回路（皮質脊髄路）が傷害され、四肢が麻痺します。リハビリテーションは、損傷を受けた脳の再編成を促すことで麻痺した手足の機能の回復を導くと考えられていましたが、その詳細は明らかではありませんでした。今回の研究では、進化的に古い脳幹部に存在し、運動に関わる神経核「赤核」と、大脳新皮質に存在し随意運動を司る「運動野」との結合に注目。運動野と脊髄を結ぶ神経経路の一部である内包に脳出血が生じると、出血した脳の半球と反対側の手足に麻痺が生じます。脳出血を起こしたラットに対して、リハビリテーションとして麻痺した側の前肢を一週間集中的に使用させると、前肢の運動機能が著しく回復し、運動野において手の運動に相当する領域が拡大することが明らかになったそうです。さらに、リハビリテーションを実施したラットでは、訓練を行わなかったラットに比べ運動野から赤核へ伸びる神経線維が増加している事を確認。さらに、ウィルスベクター二重感染法を使い、この運動野と赤核を結ぶ神経回路の機能を選択的に遮断したところ、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再び悪化することが明らかになったそうです。