歩行の神経機構

歩行は、直立姿勢の維持、バランス保持、足踏み運動の3つの基本的機能が有機的に組織化されることで成り立っています。
安定した姿勢を保持しながら前進できるように神経系が多くの筋活動の協調性を図っています。

歩行の神経機構には、連鎖反射説と中枢パターン発生器説とがある。

歩行は、一定の速さで移動するため、神経系は周期的な下肢の運動を制御しなければなりません。
また、状況に応じて歩行速度や進行方向を変更することもできなければなりません。
歩行の神経機構には、連鎖反射説と中枢パターン発生器説とがあります。
連鎖反射説では、筋1が運動を開始し、この運動によって生じた末梢受容器からの入力が筋2の活動を誘発します。
この過程が連続して、複雑な運動が形成されます。
そのような連鎖が閉じていれば、リズミカルな運動が反復し、歩行運動が完成します。

歩行時の下肢運動の微妙なタイミングは、下肢の位置や下肢への負荷のフィードバックなどによる反射で制御されると想定されます。
一方、中枢パターン発生器説は、屈筋および心筋を支配し、両者の間に相反抑制の結合があり、交互の活動を連続することができるような介在ニューロンプールの存在が鍵になります。
中枢パターン発生器が歩行に必要な筋活動の空間的・時間的パターンを決定します。
それに対応するような介在ニューロンプールは、現在のところ、昆虫には確認されていますが、脊椎動物では概念にとどまっています。
しかし、20世紀後半における運動行動の新たなモデルでは、スキーマ説や運動プログラム、運動プランなどと基底核や小脳の役割、運動制御理論との関連でも中枢パターン発生器説が有力になっています。

歩行時は意図的な制御をほとんど必要としないことから、その機構はプログラムされていると考えられている。

人間でも、歩行時位は意図的な制御をほとんど必要としないことから、その機構はプログラムされているとみなされます。
しかし、歩行中に感覚入力によって、歩行が調整されることもあります。
そのため、感覚障害も異常歩行の原因になります。
ただし、歩行が全くできなくなるわけではないため、連鎖反射説よりも中枢パターン発生器説のほうが支持されています。

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