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一側手指の運動リズムが同側一次運動野興奮性に及ぼす影響

Research Project

Project/Area Number 12J00393
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Sports science
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

上原 一将  広島大学, 大学院総合科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords同側大脳皮質一次運動野 / 運動リズム / 経頭蓋磁気刺激 / 運動誘発電位 / 同側一次運動野 / 経頭蓋磁気刺激法
Research Abstract

本年度は経頭蓋磁気刺激(Transcranial magnetic stimulation, TMS)を用いて, 一側手指の運動リズムが同側一次運動野(ipsilateral primary motor cortex, ipsi-M1)興奮性に及ぼす影響の研究をさらに進める目的で以下の通り実施した.
末梢からの感覚入力リズムの違いがipsi-M1興奮性変化に及ぼす影響について検討を行うため末梢電気刺激(Pcripheral nervestimulation, PNS)を用いて上記影響を検討した. 左尺骨神経に1,2,3Hzの異なるfrequencyのPNSを運動閾値上で与えた際のipsi-M1の興奮性変化並びにipsi-M1にPNS由来の感覚入力が到達する潜時を検討した. 末梢電気刺激後35㎳の潜時でipsi-M1の興奮性は有意に変化し, 1,3Hzではipsi-M1の興奮性は増加し, 2Hzではipsi-M1の興奮性は低下することが明らかになった. さらに, 1,2,3Hzの末梢電気刺激を600回与えた後のipsi-M1の可塑的変化を検討した結果, 1,3Hzと比較して2Hz条件ではipsi-M1の興奮性変化が低下し, その変化は少なくとも電気刺激後30分継続することが明らかとなった. 平成24年度で一側手指の1,2,3Hzのリズム運動はipsi-M1の興奮性を変化させ1,3Hzではipsi-M1の興奮性が増加し, 2Hzではipsi-M1興奮性変化が滅少することを報告しているが(Uehara et al., Behavioural Brain Research 2013), 末梢からの感覚入力のみでもipsi-M1に同様の興奮性変化が観察されたことから感覚入力もipsi-M1の興奮変化を誘発する要因の一つであることが示唆される. 上記研究結果は原著論文として国内学会の英文誌に掲載された.
平成24年度の研究でリズム運動中のipsi-M1の興奮性変化に影響を与えている神経回路網を検討するためにpaired-pulseTMSを用いてinterhemispheric inhibition (IHI)の計測を行ったが, その中で短潜時と長潜時のIHIの随意運動に対する感受性が異なる可能性が示唆された. この疑問を検討するために一側手指随意運動中に短潜時と長潜時のIHIの変化について検討を行った. 短潜時IHIは随意運動中に有意に増加したが, 長潜時IHIは安静時状態と変化はなく, 短潜時IHIのみ随意運動に対して感受性が高いことが明らかとなった. 上記研究結果は原著論文として国際誌に掲載された.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Functional difference in short- and long-latency interhemispheric inhibiti on from active to resting hemisphere during a unilateral muscle contraction2014

    • Author(s)
      Kazumasa Uehara, Takuya Mori shita, Shinji Kubota, Masato Hirano, Kozo Funase
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology

      Volume: 111 Issue: 1 Pages: 17-25

    • DOI

      10.1152/jn.00494.2013

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Changes in the ipsilateral motor cortex excitability induccd by different frequencies of afferent inputs in healthy subjects : a TMS study.2013

    • Author(s)
      Uehara K, Morishita T, Kubota S, Hirano M, Funase K
    • Journal Title

      Advances in Exercise and Sports Physiology

      Volume: 19 Pages: 61-72

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neural mechanisms underlying the changes in ipsilateral primary motorcortex excitability during unilateral rhythmic muscle contraction2013

    • Author(s)
      Kazumasa Uehara, Takuya Morishita, Shinji Kubota, Kozo Funase
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 240 Pages: 33-45

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2012.10.053

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Change in the ipsilateral motor cortex excitability is independent from amuscle contraction phase during unilateral repetitive isometric contractions.2013

    • Author(s)
      Uehara K, Morishita T, Kubota S, Funase K
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A comparison between short and long latency interhemispheric inhibition from the active to resting primary motor cortex during a unilateral muscle contmction2014

    • Author(s)
      Uehara K, Morishita T, Kubota S, Hirano M, Funase K
    • Organizer
      30^<th> International Congress on Clinical Neurophysiology
    • Place of Presentation
      ドイツ・ベルリン
    • Year and Date
      2014-03-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋収縮位相に対する同側及び対側一次運動野興奮性変化の違いについて2012

    • Author(s)
      上原一将, 守下卓也, 窪田慎治, 船瀬広三
    • Organizer
      第42回日本臨床神経生理学会
    • Place of Presentation
      東京都新宿区
    • Year and Date
      2012-11-09
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 末梢神経刺激の頻度の違いが同側大脳皮質一次運動野に及ぼす影響について2012

    • Author(s)
      上原一将, 守下卓也窪田慎治, 船瀬広三
    • Organizer
      第20回日本運動生理学会
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市
    • Year and Date
      2012-07-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Neura! mechanisms underlying change m the ipsilateral primary motor cortex excitability during unilateral rhythmic isometric contractions of finger muscle.2012

    • Author(s)
      Uehara K, Morishita t Funase K
    • Organizer
      XIX Congress of the International Society of Electrophys iology and Kinesiology
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2012-07-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 一側手指の運動リズムの違いが同側一次運動野の皮質内, 皮質間抑制回路網に及ぼす影響について2012

    • Author(s)
      上原一将, 守下卓也, 船瀬広三
    • Organizer
      第47回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2012-05-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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