Identification of brain activity markers of the sense of body ownership by using multichannel EEG
| Project/Area Number |
20K07714
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
大木 紫 杏林大学, 医学部, 教授 (40223755)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 身体所有感 / 経頭蓋磁気刺激 / ラバーハンド錯覚 / 固有感覚ドリフト / 脳波 / ニューロフィードバック / デコーディング |
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| Outline of Research at the Start |
身体所有感は「自分の身体が自分に所属している」という感覚で、健常者では当然の身体意識である。しかし、例えば脳卒中の片麻痺患者では麻痺肢に対する身体所有感が低下し、不使用につながることが知られている。本研究では身体所有感をモニターし改善することを目的に、多チャンネル脳波を用いて身体所有感の脳活動マーカーの同定を行う。更に、マーカー部位に対し、経頭蓋磁気刺激、直流電気刺激、neurofeedbackで介入し、マーカーと身体意識の因果関係を明らかにすると同時に、介入法を確立する。本研究では、脳波によるマーカーの同定から介入まで統一的に行うことで、そのまま臨床応用できる方法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
杏林大学医学部倫理委員会の許可が得られ、介入法のうち反復経頭蓋磁気刺激法の実験を開始した。現在まで、左運動前野腹側部刺激の効果について、４名の右利きと１名の左利き被験者での記録を終えている。
この実験では、被験者の左手にラバーハンド錯覚を起こし、その後1Hzの反復経頭蓋磁気刺激を20分間加えた。刺激部位は、脳波計測でラバーハンド錯覚による活動変化が見られた電極位置(FC5)を用い、左運動前野腹側部に対応すると考えられた。刺激強度は、皮質表層の抑制性ニューロンを刺激するため、一次運動野の運動閾値以下の刺激を用いた。このため、まず左一次運動野刺激が右第一背側骨間筋に誘発筋電図を起こす安静時閾値を求め、その80%の強度から開始した。効果が見られない場合は系統的に強度を変化させた。刺激の前後で錯覚の強度を質問紙で測定し、更に固有感覚ドリフトを計測した。固有感覚ドリフトは、ラバーハンド錯覚が生じている時、自分の手の位置がラバーハンドの方に移動するように感じる現象である。今回は2種類の方法を用い、被験者は①閉眼し右手で左手の位置を指示し、②開眼状態で、実験者の手が左手の位置を指示した点を報告した。4人の右利き被験者では、反復刺激後に固有感覚ドリフト（特に①）が低下し、錯覚の強度も低下することが確認された。しかし、1名の左利き被験者では、この効果は観察されなかった。
今回の結果から、運動前野腹側部がラバーハンド錯覚と固有感覚ドリフトに関与することが直接証明できた。しかし、左利き被験者の結果から、利き手による側性化が存在することが示唆された。今後は、脳の左右差やその他の脳部位の関与について、検討していく予定である。以上の結果は、第46回日本神経科学大会（2023年8月）に発表予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画より1年延長したが、現在は順調に実験が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は被験者数を増やし、左運動前野腹側部の関与について確かめる。更に、右運動前野腹側部や、左右の手に対する影響を見る実験を行い、側性化について検討を行う。また、運動前野と同様ラバーハンド錯覚への関与が知られている、頭頂連合野の関与についても、同様の方法で確認していく計画である。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
