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Hyper adaptive changes in spatial recognition

Publicly Offered Research

Project AreaHyper-adaptability for overcoming body-brain dysfunction: Integrated empirical and system theoretical approaches
Project/Area Number 22H04785
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 InstitutionWaseda University

Principal Investigator

大須 理英子  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (60374112)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsリハビリテーション / 脳卒中 / 空間的注意
Outline of Research at the Start

脳卒中などによって脳の右半球を損傷すると、視覚機能には異常がなくても、自身の左側の視空間に注意が向かない半側空間無視という症状が現れる。比較的頻繁に見られる症状であるにもかかわらず、有効なリハビリ手段は限られており、また、左に「気づかない」ことによって日常生活に支障をきたすことがある。そこで、本研究課題では、AR(Augmented reality)とロボットインターフェースを利用した空間への超適応的介入により、半側空間無視の改善に役立つ方法論と空間注意の神経機序に関する知見を得ることを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

脳卒中などによって脳の右半球を損傷すると、視覚機能には異常が生じなくても、自身の左側の視空間に注意が向かない半側空間無視という症状が比較的高い頻度で現れる。数ヶ月で改善することも多いが、長期に残存した場合、左空間にあるものに「気づかない」ことによって日常生活に支障をきたす。様々な介入が試みられているが決定的な手法がないのが現状である。本研究では、空間への超適応的介入により、半側空間無視の改善に役立つ方法論と空間注意の神経機序に関する知見を得ることを目指す。本年度は、拡張現実(AR)技術を活用し、実空間を変換して提示するシステムを開発した。VRゴーグルの前面に、専用のカメラを装着し、被験者がみている実世界の映像をリアルタイムに処理しVRゴーグルのスクリーンに呈示することで、空間的に変換されつつも奥行きのある実世界を体験することができる。パラメータを調節することによって、左右の視野にどのような空間を提示するかを自由に設定することができる。半側空間無視患者が見落としがちな左視空間を含む全視空間を右視野に映し出すシステムを開発した。本システムを使用し、右視空間を無視する、脳卒中後の半側空間無視症例において、右視野に左空間も含めた全視野を提示して実験課題を実施するフィジビリティテストを行った。少数例であるが、通常の提示に比べて、右視野に全視空間を提示した場合に左空間への注意が促進される可能性が示唆された。また、健常者を対象とした実験では、主体的な運動が運動方向に対する注意を高めるかどうかを検証した。その結果、主体的運動は、受動的な運動追視と比較し、運動方向と一致しない空間への注意を促進することが明らかとなった。また、物体の運動主体感が低いときのほうが、運動方向に対する注意が促進される可能性が示唆された。この結果は、半側空間無視における注意促進訓練の開発に繋がるものである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

COVID19の5類移行後も、しばらくの期間、病院への部外者の来訪制限があり、患者例を対象とした実験については開始が遅くなったが、繰越により対応し、またシステム開発や健常者を対象とした実験を実施することで概ね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

VRゴーグルを使ったシステムについては、患者例を対象とした実験を促進する。また、現在準備を進めている、KINARMを使った空間制御実験について、藤田医科大において患者例を対象とした実験を実施する。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 3 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Efficacy of neurofeedback training for improving attentional performance in healthy adults: A systematic review and meta-analysis2024

    • Author(s)
      Kimura Ikko、Noyama Hiroki、Onagawa Ryoji、Takemi Mitsuaki、Osu Rieko、Kawahara Jun-ichiro
    • Journal Title

      Imaging Neuroscience

      Volume: 2 Pages: 1-23

    • DOI

      10.1162/imag_a_00053

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Neuromodulation Method Biasing Arm Choice2023

    • Author(s)
      平山 健人、大須 理英子
    • Journal Title

      Journal of Physical Therapy Fundamentals

      Volume: 26 Issue: 1 Pages: 47-52

    • DOI

      10.24780/jjptf.JJPTF_2023-S04

    • ISSN
      2436-6382
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Relevant factors for arm choice in reaching movement: a scoping review2022

    • Author(s)
      Hirayama Kento, Ito Yuki, Takahashi Toru, Osu Rieko.
    • Journal Title

      Journal of Physical Therapy Science

      Volume: 34 Issue: 12 Pages: 804-812

    • DOI

      10.1589/jpts.34.804

    • ISSN
      0915-5287, 2187-5626
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hierarchy and heterarchy in motor control2023

    • Author(s)
      Rieko Osu
    • Organizer
      The 5th Annual Neuromechanics and Motor Control Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Overcoming stroke learned non-use through hyper-adaptability?2023

    • Author(s)
      Rieko Osu
    • Organizer
      生理学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effect of Reaching Duration on Arm-Choice2022

    • Author(s)
      Kento Hirayama, Nicolas Schweighofer, Yannick Darmon, Rieko Osu
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 麻痺上肢の使用頻度アップを目指すニューロモジュレーション法の紹介2022

    • Author(s)
      平山健人
    • Organizer
      第27回基礎理学療法学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 手の選択とニューロリハビリテーション2022

    • Author(s)
      大須理英子
    • Organizer
      BMI研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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