Creation of an ensemble brain stimulation method that enables functional reconstruction of stroke patients
Project/Area Number |
21K19745
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
|
Research Institution | Ritsumeikan University |
Principal Investigator |
Mima Tatsuya 立命館大学, 先端総合学術研究科, 教授 (20324618)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小金丸 聡子 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40579059)
阿部 十也 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 脳病態統合イメージングセンター, 部長 (60588515)
北城 圭一 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (70302601)
竹内 雄一 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (70588384)
|
Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
|
Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
|
Keywords | リハビリテーション / 非侵襲的脳刺激法 / 神経可塑性 / 歩行 / 脳波 / TMS / 脳卒中 |
Outline of Research at the Start |
脳卒中の慢性期では、脳のネットワーク可塑性が病的状態へと適応し、脳の異常な活動分布が脳局所への介入による正常化に対して抵抗し、回復を遅らせている可能性がある(悪いレジリエンス)。 本研究計画では、頭部に配置した複数電極からの微弱電流刺激を時間的・空間的に組み合わせて、非障害部位を含む脳ネットワークに介入する手法で脳卒中慢性期の異常な脳活動分布を正常化する「アンサンブル脳刺激法」を創成する。 脳のネットワーク特性に着目した手法で、「局所脳障害の改善」から「非障害部位を含めた脳ネットワーク異常の正常化」へと従来のリハの考え方の枠組みを壊すゲームチェンジを企図している。
|
Outline of Final Research Achievements |
In this research project, we combine temporally and spatially weak current stimulation from multiple electrodes placed on the head to intervene in the brain network, including non-damaged areas, to achieve the normalization of abnormal brain activity at the chronic phase of stroke. As a proof-of-concept of the working hypothesis, we attempted to reconstruct walking function of the stroke patients, and researched and developed a method that combines anodal stimulation of the supplemental frontal cortex (SMA) and oscillating stimulation of the primary motor cortex (M1) on the affected side.
|
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の挑戦は、脳が機能局在という原理だけで編制されているのではなく、一つの全体論的システムとしても構成されていることを基盤に、ネットワーク可塑性に着眼した新しいリハ原理を打ち立てる点にある。脳のネットワークとしての特性に着目したアンサンブル脳刺激法を開発し、「局所脳障害の改善」から「非障害部位を含めた脳ネットワーク異常の正常化」へと従来のリハの考え方の枠組みを壊すゲームチェンジを企図している。
|
Report
(3 results)
Research Products
(61 results)
-
-
-
-
-
[Journal Article] Case report: Backward gait training combined with gait-synchronized cerebellar transcranial alternating current stimulation in progressive supranuclear palsy.2023
Author(s)
Shima, A., Tanaka, K., Ogawa, A., Omae, W., Miyake, T., Nagamori, Y., Miyata, Y., Ohata, K., Ono, Y., Mima, T., Takahashi, R. *Koganemaru, S
-
Journal Title
Frontiers in Human Neuroscience-Brain Imaging and Stimulation
Volume: 17
Pages: 1082555-1082555
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Case report: A novel approach of closed-loop brain stimulation combined with robot gait training in post-stroke gait disturbance.2023
Author(s)
Shima, A., Miyake, T., Tanaka, K., Ogawa, A., Omae, E., Nagamori, Y., Miyata, Y., Ohata, K., Maki, T., Ono, Y., Mima, T., Takahashi, R. *Koganemaru, S
-
Journal Title
Frontiers in Human Neuroscience-Brain Imaging and Stimulation
Volume: 17
Pages: 1082556-1082556
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] 症例報告 経頭蓋直流電気刺激が脳卒中後慢性疼痛に有効であった症例の集積2022
Author(s)
田中 武也,佐藤 岳史,岩根 _宏,杉江 加代子,谷 杏平,川瀬 智隆,江藤 謹司,堀口 聡士,小室 太郎,美馬 達哉
-
Journal Title
総合リハビリテーション
Volume: 50
Issue: 2
Pages: 185-188
DOI
ISSN
0386-9822, 1882-1340
Year and Date
2022-02-10
Related Report
Peer Reviewed
-
-
-
-
[Journal Article] Triple tSMS system (“SHIN jiba”) for non-invasive deep brain stimulation: a validation study in healthy subjects2022
Author(s)
Sumiya Shibata, Tatsunori Watanabe, Takuya Matsumoto, Keisuke Yunoki, Takayuki Horinouchi, Hikari Kirimoto, Jianxu Zhang, Hen Wang, Jinglong Wu, Hideaki Onishi, Tatsuya Mima
-
Journal Title
Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
Volume: 19
Issue: 1
Pages: 1-7
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Reinstating olfactory bulb derived limbic gamma oscillations alleviates depression2022
Author(s)
Li Q, Takeuchi Y, Wang J, Barcsai L, Pedraza KL, Kozak G, Nakai S, Kato S, Kobayashi K, Ohsawa M, Lorincz ML, Berenyi A
Organizer
IBRO Workshop 2022
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-