Development of method to improve cognitive and social functions by artificially enhancing information processing in brain network
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20K11278
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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 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
竹内 直行 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (10374498)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
照井 佳乃 秋田大学, 医学系研究科, 助教 (30806344)
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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 |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 社会性 / リハビリテーション / 認知症 / 運動訓練 / 認知機能 / 脳ネットワーク / 脳刺激 |
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| Outline of Research at the Start |
運動麻痺やうつ病の治療に使用されている磁気刺激や電気刺激などの従来の脳刺激は単一部位の興奮性を変化させる手法のため、広範な脳内ネットワークにより生み出される複雑な認知機能や社会性機能への介入効果は不十分であった。本研究では外部刺激で脳振動を変動し離れた領域の脳活動をシンクロさせ刺激部位間の情報処理効率を強化する脳ネットワーク操作手法を用いることで、どの脳領域間ネットワークが認知・社会性機能を担っているかという関係性を次々に明らかにする。さらに脳ネットワーク情報処理の強化で記憶・認知機能障害の治療と社会性機能向上をもたらす手法開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は脳内ネットワーク操作が可能な新しい脳刺激手法を用い運動学習の促進や社会性機能の向上に対するアプローチを開発することが目的である。運動麻痺やうつ病の治療に使用されている従来の単一部位の興奮性を変化させる磁気刺激や電気刺激などの脳刺激は、広範な脳内ネットワークにより生み出される複雑な認知機能や社会性機能への介入効果は不十分であり、この問題に対し新たなアプローチ法が切望されている。外部刺激で脳振動を変動し離れた領域の脳活動をシンクロさせ刺激部位間の情報処理効率を強化する手法を発展させ、リハビリテーション効果の増大および社会性機能の向上を目指す。両側運動野間のネットワークを人工的に変動させ、両側性転移の変化を評価することで、両側運動野間の機能的結合と両側性転移の因果関係を明らかにすることを目的に、健常者を対象とし、3つの刺激条件（同位相20Hz、同位相70Hz、シャム刺激）をランダムに割り当て、鏡像課題訓練中に両側運動野を刺激し、刺激前、刺激後、翌日に運動機能を評価した。20Hz、70Hz 条件は右手の訓練後の左手への両側性転移を刺激直後に促進させ、20Hzにおいては翌日にも効果が持続していた。本研究からこの刺激手法は運動障害に対するリハビリテーションに応用できる可能性が示唆された。他者間の脳間シンクロが社会的相互作用を変化させると推測されており、その因果関係を評価するために、同位相周波数、逆位相周波数、シャム刺激を実施し他者間の相互作用の変化を評価する研究を計画した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
脳内ネットワークを操作する刺激手法で運動学習の促進ならびに模倣能力を向上させる研究を遂行した。両側運動野ならびに頭頂部と前頭部間をターゲットとする手法を開発し結果をまとめ発表を行った。他者間の脳間シンクロに対する刺激手法を開発する研究を進めているが、コロナ禍による人との接触制限により研究遂行が停滞している。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナの感染状況を見ながら、研究を遂行していく。他者間の脳間コミュニケーションを考慮した脳振動刺激を実施し、人の向社会性を人工的に操作する新しいアプローチ開発を目的とした研究を進めていく予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
