The effects of transcranial alternating current stimulation on neuropathic pain and resting electroencephalography after spinal cord injury.
| Project/Area Number |
21K17482
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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 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Kio University |
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Principal Investigator |
佐藤 剛介 畿央大学, 健康科学部, 客員准教授 (70807007)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 経頭蓋交流電気刺激 / 神経障害性疼痛 / 脊髄損傷 / 疼痛閾値 / 脳波 |
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| Outline of Research at the Start |
近年，非侵襲的脳刺激法の一つである頭皮上の電極から交流電流により脳波のリズムを修飾する経頭蓋交流電気刺激（Transcranial alternating current stimulation: tACS）が注目されており，疼痛分野での応用が取り組み始められている．本研究では，神経障害性疼痛を有する脊髄損傷者に対して，tACSにより脳刺激を行うことで鎮痛効果を発揮するかを心理学的・行動学的におよび神経生理学的に検証し，脊髄損傷後の疼痛に対する新たな介入法と疼痛リハビリテーションモデルを提案する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，経頭蓋交流電気刺激（Transcranial alternating current stimulation: tACS）により,脳波における特定の周波数帯域の振幅を増大させ，リズムの変調をすることで脊髄損傷後の神経障害性疼痛の軽減を図れるかを心理学的・行動学的データを用いて検討することを目的としている．
今年度は，健常者を対象としてtACSを使用した脳刺激が，サーマルグリルイリュージョン（Thermal grill illusion：TGI）により模擬的に誘発された疼痛に及ぼす鎮痛効果と安静時脳波活動への影響を検証してきた．tACSの刺激電極は，一次体性感覚野に相当する部位に設定し，波形は正弦波、刺激周波数は10Hz、刺激時間は20分，刺激強度は1mAで行った．TGIは、40℃の温水と16℃の冷水を流した銅製のパイプを交互に配置し、その上に手掌を置き疼痛を誘発した．具体的には，健常成人を対象に，TGIによる疼痛の惹起と鎮痛効果およびその際の安静時脳波活動の測定を試みた。結果は、TGIにより神経障害性疼痛に類似した疼痛を惹起することができたが、疼痛刺激に対する明確な鎮痛効果は得られなかった．また、安静時脳波の測定は、測定の精度が不十分であり解析には至らなかった．そのため、tACSによるTGIにより惹起された疼痛に対する鎮痛効果について、一定の傾向をつかむことができなかった。
機器の安全性については、tACS使用時に電極貼付部の皮膚トラブル等の有害事象は認められず、安全性を確認することができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究の今年度の予定は，健常者を対象にサーマルグリルイリュージョン（TGI）を使った神経障害性疼痛と類似した疼痛を誘発し，TGI刺激に対する経頭蓋交流電気刺激による鎮痛効果を検証する予定をしていた．しかし，TGI機材の調達に時間を要し、機材の不調と修理のため実験スケジュールの進行が遅れた．また、新型コロナの感染拡大の影響があり、被験者を十分にリクルートできなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策としては，健常者を対象としたTGIを用いた検証を進めていく予定である．令和4年度は十分な研究成果が得られなかったため、令和3年度に得られた課題と同様に経頭蓋交流電気刺激による安静時脳波活動の修飾に必要な刺激パラメータについて，検討を行う．刺激周波数，刺激強度，刺激時間を中心に検討を加え，TGIに対する鎮痛効果の検証を行っていく予定である．また，健常者での一貫した成果が確認できた後に，神経障害性疼痛を有する脊髄損傷者を対象に検証を行っていく予定である．
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
