運動ニューロンの入出力と脳幹からの入力

運動ニューロンの発火頻度は、脊髄の運動ニューロンへの興奮性入力により発生した脱分極の大きさと、脊髄の運動ニューロンへの興奮性入力により発生した脱分極の大きさと、脊髄の運動ニューロンの膜固有の性質に依存します。

これらの性質は、脳幹のモノアミン作動性ニューロンからの入力により、大きく修飾されます。

この入力がないときには、シナプス電位は運動ニューロンの樹状突起から細胞体に受動的に伝えられ、結果として入力が止まるとすぐに終わるような、小さい脱分極が引き起こされます。

このような状態では、入力電位と発火頻度は、広い範囲で線形の関係を示します。

しかし、モノアミンであるセロトニンやノルアドレナリンが運動ニューロンの樹状突起のL型Ca2+チャネルを活性化させると、この入出力関係は非線形になります。

結果として起こる内向き電流は、シナプス電位を5〜10倍増強させます。

活動する運動ニューロンでは、短い脱分極性の入力でも、この増強した電位により、発火頻度の増加が持続することが知られています。

これは自己持続的活動とよばれます。

続いて低頻度で短い抑制入力を与えると、発火頻度はもとの値に戻ります。

運動ニューロンの性質はモノアミンに強く影響を受けるため、1つの筋を支配する運動ニューロンプールの興奮性は脳幹に制御されています。

遅収縮性の運動単位における運動ニューロンの中程度のモノアミン性の入力は、自己持続的活動を促進させる持続的張力のもとになっています。

睡眠時はモノアミン性の入力がなくなるため、興奮性は低下します。

これは脱力した状態を確保するのに役立ちます。

脳幹からのモノアミン性の入力により、異なる運動課題の要求にあうような、運動単位プールのゲイン調整が可能になります。

持続性内向き電位の閾値は、遅筋の運動単位における運動ニューロンで最も低く、この運動ニューロンはモノアミン性の入力がなくとも最初に動員されます。

したがってこの柔軟性は、運動ニューロン動員の順序に関するサイズの原理を翻すものではありません。

関連記事

コメントは利用できません。

ピックアップ記事

  1. 2017-9-22

    リュックサックによる腰椎への圧縮軽減

    リュックサックはバッグとしての優れた役割もさることながら、腰椎への負荷軽減ギアとしても効果を発揮しま…
  2. 2017-9-5

    筋線維の形態的特徴について

    筋の形態は、張力発生能力、可動域、短縮速度に著しい影響を及ぼします。機能に影響を及ぼす形態的…
  3. 2017-8-11

    アフォーダンスとカノニカルニューロン

    随意的な動作は、中枢で生じた運動の意図が顕在化したものであり、「目的」はそれを達成するための筋道を決…
  4. 2017-7-19

    筋の拮抗的・共同的中和

    運動を円滑に遂行するために骨格筋はそれぞれ主動作筋、共同筋、拮抗筋と役割を持ちます。一般には…
  5. 2017-7-18

    クレンチング(食いしばり)と運動の関係

    クレンチングとは、無意識的に上下の歯を強く噛みしめる動作をいいます。習慣化されたものはブラキ…

FACEBOOKもチェック!

注目TOPIC

  1. 2014-11-18

    体幹機能とACL損傷

    スポーツ傷害の中で膝前十字靭帯(ACL)損傷は重篤な外傷であり,受傷後は長期離脱を余儀なくされるため…
  2. 2017-3-16

    エクササイズのステップアップ

    ケガをさせない身体づくりで重要なコンセプトは⓵「姿勢」「動作」「筋活動」の最適化、⓶至適な負荷強度、…
  3. 2015-6-22

    リクルートメントとレートコーディング

    筋肉の収縮は興奮収縮連関によって生じ、運動単位は筋収縮の基本単位となります。ある特定の筋の収縮力…
  4. 2016-1-8

    筋の粘弾性性質と収縮活動

    筋緊張(トーン【tone】)、もしくは筋張力(テンション【tension】)は生理学的に2つの因子に…
  5. 2015-9-18

    無酸素性エネルギー

    身体運動は、筋収縮によって行われます。筋の収縮と弛緩にかかわる直接的なエネルギーはATPです…
ページ上部へ戻る