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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Rehabilitation for postural/movement impairments using sensory intervention

Planned Research

Project AreaUnderstanding brain plasticity on body representations to promote their adaptive functions
Project/Area Number 26120008
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

芳賀 信彦  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (80251263)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 花川 隆  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 脳病態統合イメージングセンター, 部長 (30359830)
大脇 大  東北大学, 工学研究科, 准教授 (40551908)
横井 浩史  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90271634)
Project Period (FY) 2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords感覚入力 / リハビリテーション / 筋シナジー
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、筋シナジー制御dynamics の理解を通じて、革新的身体性リハビリテーション科学を開拓することであり、平成29年度末までに、本領域の他研究班と連携して動作計測または筋電図計測による筋シナジー測定の解析法と解析システムを整備し、実際の計測を行った。
平成30年度中には、芳賀・四津グループは、大脇・舩戸グループと共同し、先天性無痛症患者を対象に歩行時の筋シナジー計測、感覚代償装具を用いた介入の即時効果を検討し、運動学的な改善・筋シナジーの改善・足圧のピーク値低下を報告した。花川グループは、安静時機能結合MRIの解析により、ピアニストの技能が大脳基底核の機能結合に反映されること、ピアニストの局所性ジストニアにおいては大脳基底核の機能結合が過剰になっていることを示した。また脳波律動によるbrain-computer interfaceの成績が抗パーキンソン病薬剤のon/offの影響を受けることを発表した。横井・杉グループは、脳卒中による筋シナジー制御異常の機能的電気刺激を用いた研究を担当し、同一被験者・同一刺激パターンにおける複数日の手指姿勢を逆モデルに学習させ、逆モデルを用いて目標手指姿勢から求めた電極パターンを解探索の初期値として簡単な近傍探索を行うことで、目標手指姿勢を実現するための電極パターンを短時間で求めることが可能であることを示した。大脇・石黒グループは、慢性期脳卒中片麻痺患者に対するAuditory Footの長期的リハビリテーション効果を検証し、音フィードバックによる長期的介入を行った群において、歩行中の全身角運動量の範囲が縮小するという傾向を得た。さらに出江らのグループ(C01班)と共同で、リハビリテーション過程での脳内身体表現の変容を据えるための間接マーカーとなりうる身体性注意の変化を足がかりとした解析を行った。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 8 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Development of new cosmetic gloves for myoelectric prosthetic hand using superelastic rubber2019

    • Author(s)
      Yabuki Yoshiko、Tanahashi Kazumasa、Mouri Yasuhiro、Murai Yuta、Togo Shunta、Kato Ryu、Jiang Yinlai、Yokoi Hiroshi
    • Journal Title

      Robotics and Autonomous Systems

      Volume: 111 Pages: 31~43

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.robot.2018.09.004

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Resting-state basal ganglia network codes a motor musical skill and its disruption From dystonia2018

    • Author(s)
      Kita Kahori、Rokicki Jaroslav、Furuya Shinichi、Sakamoto Takashi、Hanakawa Takashi
    • Journal Title

      Movement Disorders

      Volume: 33 Pages: 1472~1480

    • DOI

      10.1002/mds.27448

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Aberrant cortical excitability reflects the loss of hand dexterity in musician's dystonia2018

    • Author(s)
      Furuya Shinichi、Uehara Kazumasa、Sakamoto Takashi、Hanakawa Takashi
    • Journal Title

      The Journal of Physiology

      Volume: 596 Pages: 2397~2411

    • DOI

      10.1113/JP275813

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct roles of brain activity and somatotopic representation in pathophysiology of focal dystonia2018

    • Author(s)
      Uehara Kazumasa、Furuya Shinichi、Numazawa Hidemi、Kita Kahori、Sakamoto Takashi、Hanakawa Takashi
    • Journal Title

      Human Brain Mapping

      Volume: 40 Pages: 1738~1749

    • DOI

      10.1002/hbm.24486

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Initial experience with a sensorimotor rhythm-based brain-computer interface in a Parkinson’s disease patient2018

    • Author(s)
      [4]Kasahara K, Hoshino H, Furusawa Y, DaSalla CS, Honda M, Murata M, Hanakawa T
    • Journal Title

      Brain Computer Interfaces

      Volume: 5 Pages: 88~96

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Potential therapeutic effect of repetitive transcranial magnetic stimulation for tremor in Minamata disease: A case report2018

    • Author(s)
      Nakamura Masaaki、Etoh Seiji、Sakamoto Takashi、Nakamura Tatsuhiro、Jie Liu Xiao、Miura Youko、Itatani Mina、Hanakawa Takashi
    • Journal Title

      Journal of the Neurological Sciences

      Volume: 388 Pages: 47~49

    • DOI

      10.1016/j.jns.2018.02.047

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Parent Wireless Assistive Interface for Myoelectric Prosthetic Hands for Children2018

    • Author(s)
      Hiyoshi Yutaro、Murai Yuta、Yabuki Yoshiko、Takahana Kenichi、Morishita Soichiro、Jiang Yinlai、Togo Shunta、Takayama Shinichiro、Yokoi Hiroshi
    • Journal Title

      Frontiers in Neurorobotics

      Volume: 12 Pages: 48

    • DOI

      10.3389/fnbot.2018.00048

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] One-Channel Surface Electromyography Decomposition for Muscle Force Estimation2018

    • Author(s)
      Sun Wentao、Zhu Jinying、Jiang Yinlai、Yokoi Hiroshi、Huang Qiang
    • Journal Title

      Frontiers in Neurorobotics

      Volume: 12 Pages: 20

    • DOI

      10.3389/fnbot.2018.00020

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Regulation of quasi-joint stiffness by combination of activation of ankle muscles in midstances during gait in patients with hemiparesis2018

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

      Gait & Posture

      Volume: 62 Pages: 378~383

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2018.03.042

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous gait transition to high-speed galloping by reconciliation between body support and propulsion2018

    • Author(s)
      Fukuhara A.、Owaki D.、Kano T.、Kobayashi R.、Ishiguro A.
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 32 Pages: 794~808

    • DOI

      10.1080/01691864.2018.1501277

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 多点型機能的電気刺激リハビリテーションシステムにおける刺激位置再現性を用いた高速な刺激パターン探索2019

    • Author(s)
      岡野 大輔, 田澤 龍之介, 畠沢 祐輝, 粕谷 美里, 杉 正夫, 東郷 俊太, 姜 銀来, 横井 浩史
    • Organizer
      精密工学会2019年度春季大会
  • [Presentation] 機能的電気刺激における肘関節屈曲運動を誘発するための刺激波形探索2019

    • Author(s)
      田澤 龍之介, 岡野 大輔, 畠沢 祐輝, 杉 正夫, 東郷 俊太, 姜 銀来, 横井 浩史
    • Organizer
      精密工学会2019年度春季大会
  • [Presentation] Auditory Footによる脳卒中患者への長期的歩行リハビリがもたらす全身角運動量の変容2019

    • Author(s)
      大脇大,本田啓太,関口雄介,出江紳一
    • Organizer
      第31回自律分散システム・シンポジウム
  • [Presentation] Development of new flexible dry electrode for myoelectric sensor using conductive silicone.2018

    • Author(s)
      Mouri Y, Murai Y, Yabuki Y, KatoT, Ohmae H, Tomita Y, Togo S, Jiang Y, Yokoi H
    • Organizer
      2018 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of A Plantarflexion Assist Orthosis on Compensatory Strategy during Gait in Patients with Hemiparesis.2018

    • Author(s)
      Honda K, Sekiguchi Y, Owaki D, Fukushi K, Hiroi N, Nozaki T, Izumi S
    • Organizer
      Gait and Clinical Movement Analysis Society (GCMAS) 22th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二相性のバースト変調矩形波を用いた表面電気刺激による肘関節の発揮トルクの時間的遷移2018

    • Author(s)
      粕谷 美里,桑原 昂士,東郷 俊太,姜 銀来,杉 正夫,横井 浩史
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2018
  • [Presentation] fNIRSを用いた筋電義手使用時の脳活動に関する研究2018

    • Author(s)
      水落 千彰,矢吹 佳子,東郷 俊太,姜 銀来,横井 浩史
    • Organizer
      ニューロリハビリシンポジウム2018
  • [Presentation] Long-term Effect of Auditory Biofeedback Prosthesis on Walking in Stroke Patients2018

    • Author(s)
      D. Owaki, K. Honda, Y. Sekiguchi, N. Aizu, Y. Oouchida, and S. Izumi
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Embodied-Brain Systems Science
    • Invited
  • [Book] 身体性システムとリハビリテーションの科学1 運動制御2018

    • Author(s)
      内藤 栄一、太田 順、芳賀 信彦
    • Total Pages
      272
    • Publisher
      東京大学出版会
    • ISBN
      978-4-13-064401-3
  • [Book] 身体性システムとリハビリテーションの科学2 身体認知2018

    • Author(s)
      近藤 敏之、今水 寛、森岡 周
    • Total Pages
      276
    • Publisher
      東京大学出版会
    • ISBN
      978-4-13-064402-0
  • [Remarks] 東京大学医学部附属病院リハビリテーション科・部

    • URL

      http://todaireh.umin.ne.jp/

  • [Remarks] 国立精神・神経医療研究センター 脳病態統合イメージングセンター

    • URL

      http://www.ncnp.go.jp/ibic/

  • [Remarks] 電気通信大学 横井研究室

    • URL

      http://www.hi.mce.uec.ac.jp/yklab/

  • [Remarks] 東北大学 石黒・加納研究室

    • URL

      http://www.cmplx.riec.tohoku.ac.jp/jp/

  • [Remarks] 身体性システム

    • URL

      http://embodied-brain.org/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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