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脳卒中患者の上肢麻痺回復過程における超適応機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaHyper-adaptability for overcoming body-brain dysfunction: Integrated empirical and system theoretical approaches
Project/Area Number 20H05456
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

出江 紳一  東北大学, 医工学研究科, 教授 (80176239)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords脳卒中 / 学習性不使用 / 身体意識 / fMRI / リハビリテーション / fMRI
Outline of Research at the Start

脳卒中後の上肢麻痺の回復に使用頻度が重要とされるが、臨床上の大きな問題に学習性不使用がある。不使用の要因は多岐にわたるが、身体意識の変容が近年注目されている。申請者はこれまでに、身体特異性注意の測定法を開発し、慢性期の学習性不使用を身体意識の側面から計測した初めての知見を得た。しかし、発症から慢性期までに至る身体特異性注意、上肢使用頻度および脳機能の長期的変容やこれらの間の関係は不明である。本研究では、脳卒中患者を対象とし、上肢使用頻度と身体特異性注意をそれぞれ加速度計と心理物理的手法を用いて縦断的に計測する。また、脳の可塑的な変化をfMRIで計測し、これらの回復過程における関係を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

脳卒中後の上肢麻痺の回復に使用頻度が重要とされるが,臨床上の大きな問題に学習性不使用がある.不使用の要因は多岐にわたるが,身体意識の変容が近年注目されている.我々はこれまでに,身体特異性注意の測定法を開発し,慢性期の学習性不使用を身体意識の側面から計測した初めての知見を得た.しかし,発症から慢性期までに至る身体特異性注意,上肢使用頻度の長期的変容やこれらの間の関係は不明であった.本研究では,亜急性期脳卒中患者を対象とし,使用頻度と身体特異性注意をそれぞれ加速度計と心理物理的手法を用いて登録後6ヵ月まで縦断的に計測し,これらの回復過程における関係の解明を目指した.結果,上肢機能と使用頻度は研究期間内に改善を認め、身体特異性注意は個人差があるものの最初の1ヵ月で大きな変化を示した。身体特異性注意力の最初の1ヵ月の変化量は,使用頻度の登録後6ヵ月までの変化量,1ヵ月から6ヵ月までの変化量と正の相関があり,1ヵ月以降の使用頻度の変化量とより強い相関を示した.使用頻度の登録後2ヵ月までの変化量は,上肢機能の登録後2ヵ月および6ヵ月までの変化量と正の相関があった.身体特異性注意と上肢機能の間に相関はなかった.脳卒中後の上肢回復過程において,麻痺手の身体特異性注意の増加は上肢使用を促進し,上肢使用頻度の増加は上肢機能回復と関連することが示された.この結果は、上肢使用頻度を高める新たなリハビリテーション戦略の開発に貢献するものと考える.また,身体特異性注意の特性をより深く理解するために,健常者を対象に手と足の身体特異性注意を計測し,身体特異性注意と感覚運動機能の関係を明らかにした.更に,身体所有感の喪失が感覚閾値に与える影響を検討し,これらには負の相関があることを明らかにした.これらの成果は,脳卒中後の上肢麻痺の病態を身体意識の観点から多角的に理解することに寄与するものと考える.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Relationship Between Body-Specific Attention to a Paretic Limb and Real-World Arm Use in Stroke Patients: A Longitudinal Study2022

    • Author(s)
      Otaki Ryoji、Oouchida Yutaka、Aizu Naoki、Sudo Tamami、Sasahara Hiroshi、Saito Yuki、Takemura Sunao、Izumi Shin-Ichi
    • Journal Title

      Frontiers in Systems Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 806257-806257

    • DOI

      10.3389/fnsys.2021.806257

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Body-Specific Attention to the Hands and Feet in Healthy Adults2022

    • Author(s)
      Aizu Naoki、Otaki Ryoji、Nishii Kazuhiro、Kito Takumi、Yao Runhong、Uemura Kenya、Izumi Shin-ichi、Yamada Kouji
    • Journal Title

      Frontiers in Systems Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 1-10

    • DOI

      10.3389/fnsys.2021.805746

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Decreased Tactile Sensitivity Induced by Disownership: An Observational Study Utilizing the Rubber Hand Illusion2022

    • Author(s)
      Ataka Kota、Sudo Tamami、Otaki Ryoji、Suzuki Eizaburo、Izumi Shin-Ichi
    • Journal Title

      Frontiers in Systems Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 1-10

    • DOI

      10.3389/fnsys.2021.802148

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of Walking Adaptability on an Uneven Surface by a Stepping Pattern on Walking Activity After Stroke2022

    • Author(s)
      Sekiguchi Yusuke、Honda Keita、Izumi Shin-Ichi
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 1-10

    • DOI

      10.3389/fnhum.2021.762223

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Modulation of Interhemispheric Inhibition between Primary Motor Cortices Induced by Manual Motor Imitation: A Transcranial Magnetic Stimulation Study2021

    • Author(s)
      Tian Dongting、Izumi Shin-ichi、Suzuki Eizaburo
    • Journal Title

      Brain Sciences

      Volume: 11 Issue: 2 Pages: 266-266

    • DOI

      10.3390/brainsci11020266

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Oscillatory entrainment of neural activity between inferior frontoparietal cortices alters imitation performance2021

    • Author(s)
      Takeuchi Naoyuki、Terui Yoshino、Izumi Shin-Ichi
    • Journal Title

      Neuropsychologia

      Volume: 150 Pages: 107702-107702

    • DOI

      10.1016/j.neuropsychologia.2020.107702

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sensorimotor Strategies in Individuals With Poststroke Hemiparesis When Standing Up Without Vision2020

    • Author(s)
      Kuramatsu Yuko、Yamamoto Yuji、Izumi Shin-Ichi
    • Journal Title

      Motor Control

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 150-167

    • DOI

      10.1123/mc.2018-0098

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] <p>Difference in Pain and Discomfort of Comparable Wrist Movements Induced by Magnetic or Electrical Stimulation for Peripheral Nerves in the Dorsal Forearm</p>2020

    • Author(s)
      Abe Genji、Oyama Hideki、Liao Zhenyi、Honda Keita、Yashima Kenji、Asao Akihiko、Izumi Shin-Ichi
    • Journal Title

      Medical Devices: Evidence and Research

      Volume: Volume 13 Pages: 439-447

    • DOI

      10.2147/mder.s271258

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳卒中後の上肢回復過程における麻痺手の身体特異性注意と使用頻度の関係2022

    • Author(s)
      大瀧亮二, 大内田裕, 会津直樹, 須藤珠水, 齋藤佑規, 出江紳一
    • Organizer
      第13回日本ニューロリハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Adaptive change of body-specific attention to paretic hand in stroke patients2022

    • Author(s)
      Naoki Aizu, Ryoji Otaki, Kouji Yamada, Shin-ichi Izumi
    • Organizer
      Physiological society of Japan
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Relationship between body-specific attention to a paretic limb and real-world arm use in stroke patients: A longitudinal study2021

    • Author(s)
      Ryoji Otaki, Yutaka Oouchida, Naoki Aizu, Tamami Sudo, Hiroshi Sasahara, Yuki Saito, Sunao Takemura, Shin-ichi Izumi
    • Organizer
      1st International Symposium on Hyper-Adaptability (HypAd 2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳卒中患者の上肢回復過程における使用行動-身体意識-脳の変容機構の包括的理解2020

    • Author(s)
      大瀧亮二, 大内田裕, 須藤珠水, 会津直樹, 笹原寛, 齋藤佑規, 竹村直, 出江紳一
    • Organizer
      第2回超適応領域全体会議
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 健常者における足部の身体特異性注意の特性2020

    • Author(s)
      会津直樹,山田晃司,西井一宏,鬼頭 巧,姚 潤宏,大瀧亮二,出江紳一
    • Organizer
      第2回超適応領域全体会議
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-12-28  

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