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Neurobiological plastic mechanisms of repetitive transcranial magnetic stimulation

Research Project

Project/Area Number 17K17843
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Neurosurgery
Orthopaedic surgery
Research InstitutionNara Medical University (2019-2021)
Osaka University (2017-2018)

Principal Investigator

Mano Tomoo  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (70778026)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords非侵襲脳刺激 / 神経リハビリテーション / 脳血管障害 / 経頭蓋磁気刺激 / ニューロリハビリテーション / 反復経頭蓋磁気刺激 / 脳卒中 / 脳・神経 / 脳神経疾患 / リハビリテーション / 脳の可塑性 / 非侵襲脳刺激療法
Outline of Final Research Achievements

The effect of rTMS on neural activity depends on the frequency of stimulation. High frequencies above 5 Hz enhance neural activity, and low frequencies below 1 Hz suppress it. It is necessary to increase the neural activity of the site that compensates for cerebrovascular diseases. Therefore, we proposed two approaches: (i) applying high-frequency rTMS to the affected primary motor cortex (M1), and (ii) applying inhibitory low-frequency rTMS to non-affected M1. Both the high-frequency group and the low-frequency group had significantly higher motor function in the Rotarod test and swimming distance than in the control group, but there was not signifincant difference between the high-frequency group and the low-frequency group. Application of inhibitory low frequencies weakens interhemispheric inhibition from the stimulated cerebral hemisphere to the functional compensation site. It indirectly activates the functional compensation site by releasing from interhemispheric inhibition.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脳血管障害は要介護の原因疾患の上位を占めていおり、片麻痺回復への新たなリハビリテーション療法が必要とされている。脳卒中後の機能回復は、神経の可塑的変化により、脳内に新しい神経ネットワークを作ることで、残存した正常組織が働くことで機能回復するとされているが、そのメカニズムは未知である。機能回復促進を科学的方法に基づくニューロリハビリテーションがあるが、その実現化として期待が大きいのが、rTMS療法である。本研究にてrTMS療法の脳内メカニズムの一部を解明することができ、今後の臨床応用の可能性を期待できる。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2021 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Efficacy and safety of leuprorelin acetate for subjects with spinal and bulbar muscular atrophy: pooled analyses of two randomized-controlled trials2019

    • Author(s)
      Hashizume Atsushi、JASMITT study group、Katsuno Masahisa、Suzuki Keisuke、Banno Haruhiko、Takeuchi Yu、Kawashima Motoshi、Suga Noriaki、Mano Tomoo、Araki Amane、Hijikata Yasuhiro、Hirakawa Akihiro、Sobue Gen
    • Journal Title

      Journal of Neurology

      Volume: 266 Issue: 5 Pages: 1211-1221

    • DOI

      10.1007/s00415-019-09251-x

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High serum neurofilament light chain predicts a worse fate in early parkinsonism.2019

    • Author(s)
      Akhtar RS, Mano T.
    • Journal Title

      Neurology

      Volume: 26;92(13) Issue: 13 Pages: 595-596

    • DOI

      10.1212/wnl.0000000000007194

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] rTMSを用いたパーキンソン病の脳内メカニズムの解明研究2018

    • Author(s)
      眞野智生、岡田研一、細見晃一、後藤雄子、小林康、貴島晴彦、齋藤洋一
    • Journal Title

      日本定位・機能神経外科学会機関誌

      Volume: 57 Pages: 30-34

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] 中枢性脳卒中後疼痛の神経画像研究と非侵襲脳刺激療法2018

    • Author(s)
      細見晃一、清水豪士、眞野智生、森信彦、渡邉嘉之、柴田政彦、貴島晴彦、齋藤洋一
    • Journal Title

      PAIN RESEARCH

      Volume: 33 Pages: 282-293

    • NAID

      130007626962

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  • [Journal Article] The optimal stimulation site for high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation in Parkinson’s disease: A double-blind crossover pilot study2018

    • Author(s)
      Yokoe Masaru、Mano Tomoo、Maruo Tomoyuki、Hosomi Koichi、Shimokawa Toshio、Kishima Haruhiko、Oshino Satoru、Morris Shayne、Kageyama Yu、Goto Yuko、Shimizu Takeshi、Mochizuki Hideki、Yoshimine Toshiki、Saitoh Youichi
    • Journal Title

      Journal of Clinical Neuroscience

      Volume: 47 Pages: 72-78

    • DOI

      10.1016/j.jocn.2017.09.023

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 非侵襲性脳刺激を使用したニューロリハビリテーション2021

    • Author(s)
      眞野智生
    • Organizer
      第39回神経治療学会
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    • Invited
  • [Presentation] 外的刺激がもたらす神経可塑性2021

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      眞野智生
    • Organizer
      第62回日本神経学会学術大会
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  • [Presentation] 一次運動野刺激による難治性神経障害性疼痛治療-日本発のニューロサイエンスの検証-2019

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      齋藤洋一、細見晃一、眞野智生、清水豪士
    • Organizer
      第58回日本定位・機能神経外科学会
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  • [Presentation] 疼痛に対する脊髄刺激療法の長期成績:単施設症例シリーズ2019

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      細見晃一、押野悟、谷直樹、柳澤琢史、眞野智生、森信彦、クーウィミン、山本祥太、貴島晴彦、齋藤洋一
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      第58回日本定位・機能神経外科学会
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  • [Presentation] アルツハイマー型認知症に対する非侵襲脳刺激療法2019

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      眞野智生、細見晃一、竹屋泰、田上真次、森信彦、貴島晴彦、齋藤洋一
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      第58回日本定位・機能神経外科学会
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  • [Presentation] 中枢性脳卒中後疼痛に関連した脳内ネットワークの探索2019

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      細見晃一、森信彦、角野喜則、岡田研一、高口圭吾、眞野智生、谷直樹、押野悟、渡邉嘉之、柴田政彦、貴島晴彦、齋藤洋一
    • Organizer
      第44回日本脳卒中学会学術集会
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  • [Presentation] Exploratory study of optimal conditions of repetitive transcranial magnetic stimulation of the primary motor cortex for chronic pain2019

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      Hosomi K,Mori N,Mano T,Kishima H,Saitoh Y
    • Organizer
      3RD INTERNATIONNAL BREIN STIMULATION CONFERENCE
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EFFICACY AND SAFETY OF REPETITIVE TRANSCRANIAL MAGNETIC STIMULATION IN ALZHEIMER'S DISEASE OPEN-LABEL TRIAL2019

    • Author(s)
      Mano T,Hosomi K,Takeya Y,Tagami S,Saitoh Y
    • Organizer
      AD/PD TM 2019, the 14th International Conference on Alzheimer's and Parkinson's Diseases
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 難治性疼痛の一次運動野機能局在と皮質興奮性の検討2018

    • Author(s)
      森信彦、細見晃一、竹内遼介、眞野智生、松木明好、貴島晴彦、齋藤洋一
    • Organizer
      第40回日本疼痛学会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 中枢性脳卒中後疼痛の神経画像研究と非侵襲脳刺激療法2018

    • Author(s)
      細見晃一、清水豪士、眞野智生、森信彦、渡邉嘉之、柴田政彦、貴島晴彦、齋藤洋一
    • Organizer
      第40回日本疼痛学会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 反復経頭蓋磁気刺激による難治性神経障害性疼痛治療の背景、治験準備2018

    • Author(s)
      齋藤洋一、細見晃一、眞野智生、下川敏雄、杉山憲嗣、中村雄作
    • Organizer
      第40回日本疼痛学会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 難治性神経障害性疼痛に対する反復経頭蓋磁気刺激による一次運動野刺激の医師主導治験2018

    • Author(s)
      細見晃一、杉山憲嗣、中村雄作、下川敏雄、眞野智生、押野悟、齋藤洋一
    • Organizer
      第40回日本疼痛学会
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  • [Presentation] アルツハイマー型認知症に対する非侵襲脳刺激療法の試み2018

    • Author(s)
      齋藤洋一、眞野智生、細見晃一、竹屋泰、田上真次、原田秀明、貴島晴彦
    • Organizer
      一般社団法人日本脳神経外科学会第77回学術総会
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  • [Presentation] 中枢性脳卒中後疼痛の機能結合の変化2018

    • Author(s)
      細見晃一、清水豪士、森信彦、眞野智生、渡邉嘉之、柴田政彦、寒重之、Khoo Hui Ming、谷直樹、押野悟、貴島晴彦、齋藤洋一
    • Organizer
      第48回日本臨床神経生理学会 学術大会
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  • [Presentation] 難治性疼痛に対する非侵襲脳刺激法の最適刺激条件の検討2018

    • Author(s)
      森信彦、細見晃一、眞野智生、押野悟、貴島晴彦、齋藤洋一
    • Organizer
      第48回日本臨床神経生理学会 学術大会
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  • [Presentation] Clinical experience in using the eccentric figure-8-coil2018

    • Author(s)
      Hosomi K,Sekino M,Mano T,Shimizu T,Nakamura H and Saitoh Y
    • Organizer
      2018 ICME International Conference on Complex Medical Engineering
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  • [Presentation] Involvement of the Thalamo-insular Pathway on Central Poststroke Pain:A Voxel-based Lesion Mapping Study2018

    • Author(s)
      Hosomi K,Kadono Y,Mano T,Watanabe Y,shibata M,Kishima H,.Saitoh Y
    • Organizer
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    • Int'l Joint Research
  • [Book] Alzheimer型認知症に対する反復経頭蓋磁気刺激療法の臨床応用2018

    • Author(s)
      眞野智生、齋藤洋一
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      4
    • Publisher
      日本神経治療学会
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  • [Book] 反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)と経頭蓋直流電気刺激(tDCS)の認知症を含む神経疾患への応用2018

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      眞野智生、齋藤洋一
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      南江堂
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  • [Book] 認知症疾患に対する反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)療法2018

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      眞野智生、齋藤洋一
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      老年精神医学会
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    • Author(s)
      反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)と経頭蓋直流電気刺激(tDCS)の認知症を含む神経疾患への応用
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      南江堂
    • ISBN
      9784524252190
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-12-25  

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