直立姿勢制御の共通神経基盤の解明と姿勢トレーニングへの応用
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20K19602
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
鈴木 伸弥 北海道医療大学, リハビリテーション科学部, 講師 (20803654)
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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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | ニューロリハビリテーション / 姿勢制御 / トレーニング / バランス / 歩行 / 皮質脊髄路 / 神経可塑性 / ニューロモデュレーション / リハビリテーション |
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| Outline of Research at the Start |
脳の適応能力を高める方略は、脳損傷後のリハビリテーションにおいて重要である。本研究の目的は、ヒトの身体運動や姿勢保持のパフォーマンスの改善に向けて、姿勢制御に関与する脳機能の理解を深めること、ならびに、その機能を高める方法を探索することである。特に、「異なる運動課題の遂行に共通して関与する神経機構」に着目し、研究を展開する。具体的には、まず、異なる姿勢課題に共通する脳活動の特徴を同定する。次に、同定された脳活動の特徴を指標に、脳活動修飾の前後における脳の可塑的変化を解析し、姿勢パフォーマンスとの関連を明らかにする。これらの研究課題の遂行により、姿勢トレーニングに応用可能な知見の集積を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒトの多様な姿勢制御戦略に共通する神経基盤の一つとして、大脳皮質運動野を中心とする神経ネットワークの機能に焦点を当て、さまざまな姿勢課題に共通する脳機能を同定することが目的である。現在までに、以下の成果を挙げている。
１）異なる姿勢課題に共通する筋活動パターンの検出に成功した。対象者に複数の姿勢課題を実施してもらい、その最中に記録された体幹・下肢筋群の筋活動から時空間的構成要素を分離・抽出した。その結果、姿勢課題間で高い相関を示す構成要素が検出された。
２）姿勢制御に重要とされる皮質脊髄路系の関与が姿勢課題間で変わらないことが明らかとなった。課題間共通要素によって活動パターンが構成される筋群を対象に、皮質脊髄路機能のバイオマーカーであるβ帯（１５～３０ヘルツ）筋間コヒーレンスを姿勢課題間で比較した。その結果、筋間コヒーレンスは姿勢課題間で変化を認めなかった。
本研究で得られた一連の知見は、異なる姿勢課題であっても、筋活動とその背景にある神経基盤は一部共通していることを示唆するものである。これらの成果を基盤に、新たな姿勢トレーニングの開発を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
姿勢課題に共通する筋活動パターンならびにその神経基盤の検証について、一定の成果を挙げることができた。しかしながら、新型コロナウイルス感染症の蔓延に伴い、上記の基礎的知見の応用に向けて計画していた姿勢トレーニングの方法論の開発について、目標としていた数の対象者の組み入れが困難であったため、現時点で結論を下すには時期尚早であると考えられる。従って、当初の計画よりもやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画していた目標を達成するために、研究期間の延長を申請し、受理された。残りの研究期間で、各姿勢課題で抽出された共通の筋活動要素に関与する神経系の同定とその知見に基づいたトレーニング方法の開発に向けて、研究対象者の組み入れを継続し、信頼性のあるデータを得る。さらに、得られた成果をまとめ、学術誌にて公表する。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
