後頭頂皮質は、オンラインではなくオフラインでの運動シーケンス学習を初期に仲介しています

The posterior parietal cortex mediates early offline-rather than online-motor sequence learning.

• Bettina Pollok
• Ariane Keitel
• Maike Foerster
• Geraldine Moshiri
• Katharina Otto
• Vanessa Krause

抄録

新しい運動技能の学習は、特にタスクの訓練中（つまりオンライン）に起こるが、訓練終了後数日まで続く訓練ブロック間（つまりオフライン）でも観察されている。オフライン学習は、気が散った状態に対する干渉が少ないだけでなく、正確性の向上や応答の高速化によって示されるタスクパフォーマンスのさらなる向上として起こります。運動学習を成功させるためには、皮質脳領域と皮質下脳領域の機能的な相互作用が必要である。オンライン学習や初期のオフライン学習における第一次運動野の関与はよく知られているが、後頭頂皮質（PPC）の機能的意義はあまり明らかにされていない。後頭頂皮質は感覚と運動のインターフェースとして機能している可能性があることから、運動学習との因果関係が考えられる。左PPCの機能的意義を明らかにするために、54名の健康なボランティアを対象に、連続反応時間課題（SRTT）の訓練直前、訓練中、訓練直後のいずれかに経頭蓋直流刺激（tDCS）を行った。解析の結果、SRTT訓練中（すなわちオンライン学習中）の反応時間に有意な変調を示す証拠は得られなかったが、カソード性直流刺激は、訓練終了後30分後に無極性刺激および偽刺激と比較して、学習したシーケンスの反応時間を減速させた。これらの結果から、左頭頂皮質のカソード性tDCSが学習したシーケンスの再現を阻害することが示唆された。

Learning of new motor skills occurs particularly during training on a task (i.e. online) but has been observed between training-blocks lasting up to days after the end of the training (i.e. offline). Offline-learning occurs as further improvement in task performance indicated by increased accuracy and/or faster responses as well as less interference with respect to a distracting condition. Successful motor learning requires the functional interplay between cortical as well as subcortical brain areas. While the involvement of the primary motor cortex in online-as well as early offline-learning is well established, the functional significance of the posterior parietal cortex (PPC) is less clear. Since the PPC may act as sensory-motor interface, a causal involvement in motor learning is conceivable. In order to characterize the functional significance of the left PPC for motor sequence learning, transcranial direct current stimulation (tDCS) was applied either immediately prior to, during or immediately after training on a serial reaction time task (SRTT) in a total of 54 healthy volunteers. While the analysis did not provide evidence for a significant modulation of reaction times during SRTT training (i.e. online-learning), cathodal tDCS decelerated reaction times of the learned sequences as compared to anodal and sham stimulation 30 min after the end of training. The findings suggest that cathodal tDCS over the left parietal cortex interferes with the reproduction of learned sequences.

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