| Project/Area Number |
23K24712
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| Project/Area Number (Other) |
22H03454 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
桐本 光 広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (40406260)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
美馬 達哉 立命館大学, 先端総合学術研究科, 教授 (20324618)
渡邊 龍憲 青森県立保健大学, 健康科学部, 准教授 (20868400)
芝田 純也 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (70844166)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
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| Keywords | 非侵襲的脳刺激 / 経頭蓋静磁場刺激 / 慢性疼痛 / 静磁場刺激 / ニューロリハビリテーション / 在宅リハビリテーション / 一次運動野 / 背外側前頭皮質 / 脳律動 |
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| Outline of Research at the Start |
頭皮上にネオジム永久磁石を置くことにより，その静磁場が皮質の興奮性を抑制性に変化させる脳刺激法は，経頭蓋静磁場刺激（Transcranial static magnetic field stimulation: tSMS）と呼ばれている．本研究では，従来型の脳刺激法と比較して経済性，安全性，操作性において優れたtSMSの介入効果の有効性と安定性を明らかにすることを目的とする．その結果，『静磁場刺激は在宅ニューロリハに有用な非侵襲的脳刺激ツールとなり得るのか？』という学術的問いに対して明解な答えを導くことを目標に掲げる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
経頭蓋静的磁気刺激（tSMS）は，強力なネオジム磁石を頭皮に配置し，皮質の興奮性を低下させる非侵襲的な脳刺激法である．我々は最近，3つの磁石を近接して配置した新しいtSMS装置（トリプルtSMS）を開発し，従来のシングルtSMSよりも強く広い静磁場を発生できることを確認した．2023年度は，片側または両側の運動連合皮質（MAC）に対する従来のシングルtSMSとトリプルtSMSが，単純反応時間と選択反応時間（SRTとCRT）課題遂行に及ぼす影響を検討した．従来のtSMSを用いた実験，もう1つはトリプルtSMSを用いた実験を行った．両実験とも，右利きの健常被験者に，片側（左）MAC上のtSMS，両側MAC上のtSMS，および偽刺激を，それぞれ異なる日に20分間ずつ行った．刺激装置の中心は運動前野に設定した．参加者は，刺激前，刺激直後，刺激15分後にSRTとCRT課題を行った（Pre，Post 0，Post 15）．RT，RTの標準偏差（SD），精度（エラー率）を評価した．また，tSMSによって両側MACに誘導される磁場の空間分布を決定するためにシミュレーションを行った． その結果，誘導磁場の空間分布は，いずれのtSMSシステムでもPMDを中心とし，トリプルtSMSではMACの複数の領域と感覚運動野に磁場が到達した．トリプルtSMSを両側MACに適用した場合，CRTのSDはPreと比較してPost 0で有意に大きかった．他の条件や変数については，有意な所見は認められなかった．トリプルtSMSを両側MACに適用した場合，CRTの変動は増加したが，片側MACに適用した場合は，CRTの変動は増加しなかった．これらの結果は，トリプルtSMSを用いてRT課題のパフォーマンスを調節できることを示唆している．
（Matsumoto, Kirimoto et al, Frontiers in Human Neuroscience, 2023）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画通り，強力な静磁場を深部に到達させるトリプルtSMSを運動前野に実施し，この脳領域が重要な役割を果たす視覚認知反応課題のパフォーマンスを可塑的に変化させ得ることを明らかにした．
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| Strategy for Future Research Activity |
一次運動野に対する非侵襲的脳刺激法が，慢性疼痛患者の症状緩和に役立つことが知られている．今後は，経頭蓋静磁場刺激にも同様の介入効果があるか否かを検証する．
2024年度 健常被験者を対象に末梢神経に対する静磁場刺激を行う．AδまたはC神経を刺激した時の事象関連電位の振幅と潜時が静磁場刺激後に変化するかを検証する．
2024-2026年度 薬剤難治性慢性疼痛患者を対象に，週5回，2週間，一次運動野に対する静磁場刺激を20分間実施する．その前後における感覚誘発電位及び主観的な痛みスコアの変化を比較する．
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