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脳・脊髄・筋パフォーマンスデータからみる運動イメージ効果の加齢的変化

Research Project

Project/Area Number 20K19397
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionKansai University of Health Sciences

Principal Investigator

福本 悠樹  関西医療大学, 保健医療学部, 講師 (60817211)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsmotor imagery / motor imagery strategy / oxygen-hemoglobin / F-wave / Fingertip dexterit / phonological loop / Fingertip dexterity / Motor imagery / Oxygen-hemoglobin / F-waves / 理学療法学 / リハビリテーション医学
Outline of Research at the Start

高齢者がセラピストなしで、自ら主体的に関わる自主トレーニングを行った場合、相応のリスクを自身で負うことになる。その対策として、我々は安全性の高い運動イメージを複合する運動戦略に着目してきたが、解決すべき課題も散在する。これらの課題は運動イメージ時の脳・脊髄・筋の運動発現経路が明らかにできれば課題解決を考える糸口になり得るが、その全貌は未だ不明である。本研究では運動イメージ時の脳・脊髄・筋のパフォーマンスをNIRSと誘発筋電(F波)により計測、得られたデータを構造方程式モデリングで同時解析を行うという独自の解析法で、運動イメージ時の運動発現経路の全容解明を行う。

Outline of Annual Research Achievements

地域包括ケアシステムは高齢者の「自助」が基盤である。しかし、高齢者がセラピストなしで「自助」の概念に基づき自ら主体的に関わる自主トレーニングを行った場合、相応のリスクを自身で負うことになる。その対策として、我々は安全性の高い運動イメージを複合する運動戦略に着目してきたが、解決すべき課題も散在する。まず運動イメージが運動技能を向上させることは多く報告されているが、神経リハビリテーションにおけるその効果は様々であった。つまり運動イメージ中の運動発現経路の全てを明らかにできていないことが問題に挙げられる。そこで運動イメージが運動技能を向上させる神経生理学的背景について、特に脳・脊髄の同時計測により、運動イメージ中の神経機構の明確化を図っている。令和2-3年度の検討により、健常若年者において、運動イメージ中には脊髄前角細胞の興奮性を補足運動野が調整している可能性、そして、補足運動野のほかに、前頭眼窩、前頭極、背外側前頭前野もイメージ生成に関与し、間接的に脊髄前角細胞の興奮性に関わっている可能性が明らかとなった。令和4-5年度では与えるべき運動イメージ戦略の設定、詳細には、筋感覚的な運動イメージに、運動課題に関連する情報を付与することで運動イメージ効果が高まることが明らかとなった。さらに運動イメージ効果の個人差を説明するものとして、特に口頭指示の下で実施させる運動イメージでは、ワーキングメモリ機能のキャパシティ、特に言語性記憶に関わる音韻ループを評価することで、ある程度の考慮ができることまで明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

感染状況により、対象となる高齢者のリクルートに時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

高齢者データの計測を行い、運動イメージ中の神経機構について、age-biasについての検討を行っていく。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Differences in motor imagery strategy change behavioral outcome2022

    • Author(s)
      Fukumoto Yuki、Todo Marina、Bunno Yoshibumi、Yoneda Hirohisa、Tani Makiko、Suzuki Toshiaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 13868-13868

    • DOI

      10.1038/s41598-022-18164-1

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Causal relationships between brain and spinal motor neuron excitability during motor imagery: Using NIRS and evoked electromyogram study2022

    • Author(s)
      Yuki Fukumoto , Marina Todo , Hiroki Bizen , Daisuke Kimura , Toshiaki Suzuki
    • Journal Title

      Neuroimage: Reports

      Volume: 2 Pages: 100083-100083

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Precision pinch force control via brain and spinal motor neuron excitability during motor imagery2021

    • Author(s)
      Fukumoto Yuki、Todo Marina、Bizen Hiroki、Kimura Daisuke、Suzuki Toshiaki
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: - Pages: 135843-135843

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.135843

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ワーキングメモリ機能の違いが運動イメージ効果としての 運動技能と脊髄レベルの興奮性変化に関連する2024

    • Author(s)
      福本悠樹,藤井啓介,東藤真理奈,鈴木俊明
    • Organizer
      第61回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 精密なピンチ力調節を課題とした運動イメージが 脳血流変化と脊髄運動ニューロンの興奮性変化に与える影響2021

    • Author(s)
      福本悠樹 , 東藤真理奈 , 備前宏紀 , 木村大介 , 鈴木俊明
    • Organizer
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 運動イメージ中の脊髄運動ニューロンの興奮性増大に関与する脳領域の解明2021

    • Author(s)
      福本悠樹 , 東藤真理奈 , 備前宏紀 , 木村大介 , 鈴木俊明
    • Organizer
      第26回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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