なぜヒトの手はこんなに器用? 古い神経回路と新しい神経回路が役割分担して 柔軟さと安定性を両立させていることを発見

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2026-02-12 国立精神・神経医療研究センター,玉川大学

玉川大学と国立精神・神経医療研究センターの研究グループは、霊長類の器用な手指運動が、進化的に異なる二つの神経回路の役割分担によって実現されていることを明らかにした(Science Advances)。サルの精密把持中に神経活動と20筋の筋電図を同時記録し解析した結果、脊髄の運動前介在ニューロンは複数筋をまとめて制御し安定性を担う一方、大脳皮質の皮質運動ニューロンは個々の筋を選択的に微調整し柔軟性を担うことを示した。古い回路と新しい回路の二層構造が巧緻運動を支える進化的基盤であり、リハビリやロボット制御への応用が期待される。

なぜヒトの手はこんなに器用? 古い神経回路と新しい神経回路が役割分担して 柔軟さと安定性を両立させていることを発見
図1 精密な手指運動を制御する二つの神経回路

<関連情報>

霊長類の巧緻な手指運動は機能的に異なる二つの運動前神経システムによって制御されている Primate dexterous hand movements are controlled by functionally distinct premotoneuronal systems

Tomohiko Takei, Tomomichi Oya, and Kazuhiko Seki
Science Advances  Published:11 Feb 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aea1184

Abstract

Dexterous hand movements are uniquely developed in primates and indispensable for their daily activities. Traditionally, they were thought to depend primarily on the evolutionarily “newer” direct corticomotoneuronal (CM) pathway. However, recent studies suggest that the “older” indirect corticospinal pathways, mediated by spinal premotor interneurons (PreM-INs), also contribute, highlighting the need to clarify their functional differences. Here, we recorded neuronal activity from PreM-INs and CM cells in macaques during a precision grip task to compare their roles in generating hand muscle activity. Our results show that PreM-INs exert stronger facilitation across a broader set of muscles, promoting synergistic coactivation, whereas CM cells provide more selective facilitation, enabling control of relatively individual muscles. Decomposition analysis further revealed that these systems correspond to different control modes—synergy-based and individual-based control—balancing stability and flexibility. These findings redefine our understanding of primate dexterous hand control as emerging from the cooperative integration of evolutionarily distinct premotoneuronal systems.

医療・健康
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