脳内情報を基にした慢性疼痛アスリートの評価法と対処法の創出
| Project/Area Number |
23K24730
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| Project/Area Number (Other) |
22H03473 (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 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Niigata University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
山代 幸哉 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 准教授 (20570782)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 裕丈 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (20827472)
大鶴 直史 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50586542)
佐藤 大輔 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 教授 (60544393)
大森 豪 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 教授 (70283009)
越智 元太 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 講師 (90833848)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | 慢性疼痛 / アスリート / 体性感覚誘発電位 / 皮質内抑制 / GABA / 2連発抑制 / 一次体性感覚野 / 二連発抑制 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では慢性疼痛のアスリートを対象に、痛みに対する注意配分を質問紙調査によって評価する。さらに、時間的分解能に優れ比較的安価な脳波計を用いて脳内の興奮性と抑制性の機能について調査する。また、脳内神経伝達物質を計測できるMRS法を用いて慢性疼痛に関与する抑制性神経伝達物質（GABA）を計測することで、その発生原因を特定する。これらの評価を基にして、慢性疼痛のアスリートでGABA濃度が変化していた対象者には、経頭蓋直流電流刺激（tDCS）により人為的にGABA濃度を変化させ、GABA濃度が不変な対象者には、認知行動療法を適用し、発生原因に応じた慢性疼痛緩和法を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者の調査（2020）によると、医師が肉離れや疲労骨折などの受傷部位が治癒したと診断したにも関わらず痛みを訴える「慢性疼痛」に悩むアスリートは約18%にのぼり、競技復帰を妨げている。この原因について、我々は、脳内抑制の低下（過剰興奮）や痛みに対する過剰な注意配分が関与している可能性を示したが、発生メカニズムの全容解明には至っておらず（問題点1）、有効な対処方法を確立できていない（問題点2）。2022年度は、研究計画書に示した通り、慢性疼痛アスリートの一次体性感覚野の興奮・抑制機能について正中神経の単発刺激と2連発刺激を用いて脳波を記録した。その結果、受傷部位が治癒したと診断された後、3カ月以上持続する痛みを持つ慢性疼痛アスリートにおいて一次体性感覚野の興奮性は減弱し、抑制機能は脱抑制していた。このことから、慢性疼痛を有するアスリートは慢性疼痛を有しないアスリートと比べて、一次体性感覚野の興奮・抑制機能が変化していることが示唆された。これらの研究成果は国際誌European Journal of Applied physiology誌に掲載された。また、本実験で利用する経頭蓋電流刺激法を用いた研究がScientific Reports誌に掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
申請時に研究課題を2つ設定した。2022-2023年度の研究課題として「脳内のGABA濃度と抑制機能の変化からアスリートの慢性疼痛の原因を明らかにする」と位置付けた。その中の一つであった脳内抑制に関する実験を終え、研究成果を国際誌に発表した。2023年度は、核磁気共鳴スペクトロスコピー（MRS)の実験を実施する。また、慢性疼痛アスリートの非侵襲的脳刺激法として用いる予定の経頭蓋直流電流を用いて脳活動と脳機能の変調を試みた実験の成果も国際誌に発表した。非侵襲的脳刺激の研究は、2024年度以降の研究課題となっているため、研究は当初の計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
MRS実験を実施する。被験者は本学に在籍する慢性疼痛のないアスリートと慢性疼痛を抱えるアスリート20名ずつ（計40名）を対象とする。慢性疼痛アスリートは、医師に治癒したと診断を受けたあと3カ月以上痛みを訴えたものを対象とする。３テスラMRI装置を用いて、安静時のMRS実験を実施する。MRSはFoerster et al., (2012)の手法を参考にし、慢性疼痛の関連領域である一次体性感覚野、運動野、島皮質、前頭前野などのGABA濃度を計測し、抑制機能との相関分析を実施する。MRS実験で予定している全てのGABA濃度測定領域は、経頭蓋直流電流刺激（tDCS)で刺激可能な脳領域であり、慢性疼痛患者の疼痛緩和や運動課題において刺激効果が確認されている。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
