Visualization of somatosensory function and development of innovative perceptual learning methods
| Project/Area Number |
23KJ1810
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Kanagawa University of Human Services |
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Principal Investigator |
佐々木 亮樹 神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 知覚学習 / 体性感覚 / 一次体性感覚野 / 脳磁図 |
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| Outline of Research at the Start |
体性感覚はヒトが運動を円滑に遂行するための重要な機能であるが、脳卒中後には高頻度でその機能が障害される。しかし、体性感覚機能における客観的評価及びリハビリテーション手法は十分に確立していないのが現状である。この背景を踏まえ本研究では、複数の脳イメージング手法を利用し、主観的な体性感覚機能検査と最も強く関連がある一次体性感覚野の生理学的指標からバイオマーカを特定する。次に、このバイオマーカを使用して、体性感覚機能を強化する知覚学習法を「刺激パラメータ」と「非応答者」の観点から解明し、有効な「体性感覚リハビリテーション」の基盤を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、脳磁図・核磁気共鳴装置（3T）を使用して体性感覚に寄与するバイオマーカーを特定し、このバイオマーカーを使用して効果的な知覚学習（持続的な体性感覚刺激によって体性感覚機能が高まる現象）を創出することを目的としている。初年度（2023年）では、体性感覚に貢献するバイオマーカーの特定を中心に研究を進めた。実験では、42名の健常成人を対象とし、空間的な体性感覚処理を反映する二点識別覚検査、脳磁図を使用した体性感覚誘発磁界と安静脳磁場、核磁気共鳴法による脳構造画像の計測をそれぞれ実施した。脳磁図の解析では、末梢電気刺激によって誘発した体性感覚誘発磁界を使用してS1の抑制活動と安静脳磁場によるS1をシードとした全大脳のネットワーク強度を機能的結合解析によって算出した。核磁気共鳴装置では、全大脳における皮質厚（灰白質の厚さ）の算出を行った。その結果、S1における抑制活動と二点識別覚のパフォーマンスの間で有意な相関関係を認めた。安静時のS1を起点とした全大脳に渡る機能的結合では、二点識別覚閾値とS1-上側頭頂葉、S1-角回、S1-上側側頭回のそれぞれの大脳ネットワークに関連があることが示された。一方、二点識別覚のパフォーマンスといずれの大脳領域における皮質厚との関連においては、有意な相関は認められなかった。本研究結果より、二点識別覚のパフォーマンスを反映するバイオマーカには、S1の抑制活動および特定の大脳ネットワークが重要であることが示唆された。
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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
2023年度では、二点識別覚に関与するバイオマーカーを特定し、国際誌にこの研究成果を発表することができた（Sasaki et al. 2023, Cerebral Cortex）。また、二点識別覚だけでなく、空間的な体性感覚処理に関与する方位弁別覚においても解析を行っている最中である。今年度と次年度では、特定したバイオマーカーを使用して効果的な知覚学習法の開発に向けて取り組む予定である。初年度を通して、バイオマーカーの探索に進展が見られたため、本研究計画はおおむね順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は、体性感覚に関与する一次体性感覚野の興奮性および特定の大脳ネットワークを高める知覚学習戦略の開発を目指していく。具体的には、体性感覚処理に重要な個々の脳波律動（α帯域とβ帯域）に着目し、個々の周波数に応じた末梢電気刺激を介した知覚学習を介入として行い、S1および大脳ネットワーク、体性感覚機能に及ぼす影響を解明する予定である。本計画は、すでに本大学の倫理委員会に承認されているため、健常成人を対象として実験の事前準備をしている段階である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
