| Project/Area Number |
19H01091
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
美馬 達哉 立命館大学, 先端総合学術研究科, 教授 (20324618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 弓絵 明治大学, 理工学部, 専任教授 (10360207)
野嶌 一平 信州大学, 学術研究院保健学系, 准教授 (20646286)
桐本 光 広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (40406260)
松橋 眞生 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40456885)
植木 美乃 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40467478)
小金丸 聡子 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40579059)
宇川 義一 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (50168671)
福田 敦夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)
大須 理英子 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (60374112)
北城 圭一 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (70302601)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥45,370,000 (Direct Cost: ¥34,900,000、Indirect Cost: ¥10,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2020: ¥13,260,000 (Direct Cost: ¥10,200,000、Indirect Cost: ¥3,060,000)
Fiscal Year 2019: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
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| Keywords | 神経可塑性 / リハビリテーション / 非侵襲的脳刺激法 / 静磁場 / 直流刺激 / 経頭蓋的脳刺激 / 静磁場刺激 / 超音波刺激 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、新規非侵襲的脳刺激法（NIBS）を従来のリハと組み合わせた革新的な手法（ネオ・リハビリテーション）を開発し、その生理機構をシステム脳科学の観点から解明することである。新規NIBSとして静磁場刺激法（tSMS）とtDCSを応用したパターン電流刺激法を検討し、脳波での領域間結合測定によって脳機能ネットワークへの影響を明らかにし、動物実験による生理機構解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、新規非侵襲的脳刺激法（NIBS）を従来のリハと組み合わせた革新的な手法（ネオ・リハビリテーション）を開発し、その生理機構をシステム脳科学の観点から解明することである。新規NIBSとして静磁場刺激法（tSMS）とtDCSを応用したパターン電流刺激法を検討し、脳波での領域間結合測定によって脳機能ネットワークへの影響を明らかにし、動物実験による生理機構解明を目指す。静磁場刺激法（tSMS）は2011年にOlivieroらによって開発された新規NIBSであり、研究代表者らがいち早く日本に導入し、その神経可塑性効果について研究を積み重ねてきた。
研究3年目の2021年度では、静磁場刺激に関しては、健常被験者を対象に反対側半球に生じる機能促通に関連する脳機構を脳波オシレーション計測によって非侵襲的に評価する方法を開発し、英語論文として投稿した（Shibata et al. 2021）。本研究でのパターン電流刺激法では、二足歩行というADL上重要な機能に着目し、自然歩行周期と同期させたパターン電流刺激を脳に与えるclosed-loop式刺激システムを開発し、内因性脳活動と外因性刺激法の間のspike-timing dependent plasticityによって歩行に関わる神経回路を可塑的に強化することを目指している。closed-loop式パターン電流刺激での歩行モジュレーションについては、脳卒中以外の疾患に応用可能かを検討中である。下肢の運動評価のため、ダブルコーンコイル（2021年度備品）を追加購入して実験を効率的に進める。また、SSVEPハードウェア（2021年度備品）を新たに購入し、ネオリハビリテーションにBMIの要素を組み入れる検討を開始した。ネオリハビリテーションの一環として、嚥下障害に対する介入を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画していたリハビリテーション開発から派生して、嚥下障害に関するリハビリテーションにも知見を応用することが出来ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常被験者での基礎的メカニズムの検討と、臨床研究の推進の両面で進めていく。静磁場刺激に関する生理学研究は、最終段階に入り、投稿に向けて準備していく。
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