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ネットワーク調整に着目した新規ニューロリハビリテーション法の開発

Research Project

Project/Area Number 23K10509
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

植木 美乃  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40467478)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsneurorehabilitation / brain stimulation / Parkinson disease / neuromodulation
Outline of Research at the Start

①患者個人での最適歩行リズムに合致させたパターン直流刺激を脳に与えることで、歩行に関連する脳内ネットワークの細胞オシレーションを最適化し歩行リズムを正常化する新規ニューロリハビリテーション法を開発し②介入による脳内ネットワーク変容やモノアミン動態をresting state functional MRI (rs-fMRI)やドパミントランスポーターシンチグラフィー(DAT SPECT)を用いて捉えると同時に、③パーキンソン病動物モデルを用いて自主開発ニューロリハビリテーションの作用機序の解明を行うことを目的とする。PD関連疾患に革新的なオーダーメイドニューロリハビリテーション法の開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

定常刺激ではなく患者個人での最適歩行リズム(周波数)に合致させた脳電気刺激(transcranial Electrical Stimulation ; tES)を脳に与えることで、歩行に関連する脳内ネットワークの細胞オシレーションを最適化し歩行リズムを正常化する新規リハビリテーション法を開発することを目標としている。対象としてパーキンソン病(PD)関連疾患とし、本介入による脳内ネットワーク変容をresting state functional MRI (rs-fMRI)を用いて捉える。研究の学術的独自性・独創的な点は、PD関連疾患をネットワーク病態としてとらえ、患者個々人に適応させた最新のニューロモデュレーションを用いたネットワーク介入を行い、その行動学的変化のみならずネットワークに与える効果を非侵襲的脳機能計測法を用いて明らかにするものである。既にPD15症例をリクルートし、PD患者個人での最適歩行リズムを決定した。最適化したtES刺激を併用した歩行リハビリテーションとシャム刺激を二重盲検で検討し、tES刺激の有用性を検証している。PD関連疾患患者は、最適化した周波数でのtES(実刺激)もしくは偽刺激を行いながら自然歩行を4分×4セット(間にそれぞれ3分間の休憩を挿む)行う。歩行リハビリテーションの際は医師もしくは理学療法士が付き添って歩行をし、患者の転倒を予防する。歩行リハビリテーションは週2回×5週間、実際の介入を合計10回行うものとした。10回の歩行リハビリテーションを行う事で歩行に関連する脳内ネットワークの細胞オシレーションを最適化し歩行リズムを正常化することを狙う。本年度は行動学的評価として、歩行速度、すくみスコア(FOGQ)、パーキンソン病評価(MDS-UPDRS)を用いて計測をおこなった。今後、記録しているrsfMRIの解析手法を検討していく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

既に20例でのPD関連疾患でのtESを併用した歩行リハビリテーションを実施し、行動的評価を実施した。

Strategy for Future Research Activity

引き続きパーキンソン病関連疾患の患者をリクルートし、症例数を増やしていく。
今後は行動学的評価の統計解析を行うと同時に記録を行っている脳内ネットワーク解析であるrsfMRIの解析手法を検討し確立していく。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] The defects of the hippocampal ripples and theta rhythm in depression, and the effects of physical exercise on their amelioration2024

    • Author(s)
      Koketsu Shinnosuke、Matsubara Kohki、Ueki Yoshino、Shinohara Yoshiaki、Inoue Koichi、Murakami Satona、Ueki Takatoshi
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: e23738-e23738

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e23738

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Longitudinal Changes in Iron and Myelination Within Ischemic Lesions Associate With Neurological Outcomes: A Pilot Study2024

    • Author(s)
      Yuto Uchida, Hirohito Kan, Yuya Kano, Kengo Onda, Keita Sakurai, Koji Takada, Yoshino Ueki, Noriyuki Matsukawa Argye E Hillis, Kenichi Oishi
    • Journal Title

      Stroke

      Volume: 55 Issue: 4 Pages: 1041-1050

    • DOI

      10.1161/strokeaha.123.044606

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anisotropy of the R1/T2* value dependent on white matter fiber orientation with respect to the B0 field2024

    • Author(s)
      Kawaguchi Shohei、Kan Hirohito、Uchida Yuto、Kasai Harumasa、Hiwatashi Akio、Ueki Yoshino
    • Journal Title

      Magnetic Resonance Imaging

      Volume: 109 Pages: 83-90

    • DOI

      10.1016/j.mri.2024.02.010

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gait-combined closed-loop brain stimulation can improve walking dynamics in Parkinsonian gait disturbances: a randomised-control trial2023

    • Author(s)
      Nojima Ippei、Horiba Mitsuya、Sahashi Kento、Koganemaru Satoko、Murakami Satona、Aoyama Kiminori、Matsukawa Noriyuki、Ono Yumie、Mima Tatsuya、Ueki Yoshino
    • Journal Title

      Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry

      Volume: 94 Issue: 11 Pages: 938-944

    • DOI

      10.1136/jnnp-2022-329966

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脳疾患におけるリハビリテーションと性差2024

    • Author(s)
      植木美乃
    • Organizer
      第15回日本ニューロリハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Gait-combined closed-loop brain stimulation can improve walking dynamics in Parkinson’s disease.2023

    • Author(s)
      Ueki Y.
    • Organizer
      The 64th Annual Meeting of the Japanese Society of Neurology
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 神経疾患におけるニューロリハビリテーション2023

    • Author(s)
      植木美乃
    • Organizer
      第47回静岡リハビリテーション医学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 神経疾患の新規歩行リハビリテーション治療2023

    • Author(s)
      植木美乃
    • Organizer
      第7回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] 標準リハビリテーション医学第4版2023

    • Author(s)
      植木美乃
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      医学書院
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] 名市大ブックス第13巻2023

    • Author(s)
      植木美乃
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      中日新聞社
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] リハビリテーション医学・医療における処方作成テキスト2023

    • Author(s)
      植木美乃
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      医学書院
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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