2015 Fiscal Year Annual Research Report
縦断的脳イメージングによる脳可塑性の解明と脳可塑性促進法の開発
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14J10825
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
疋島(笠原) 和美 沖縄科学技術大学院大学, 神経計算ユニット, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2018-03-31
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| Keywords | MRI / ブレイン・マシン・インターフェイス / ブレイン・コンピュター・インターフェイス / 経頭蓋直流電気刺激 / Voxel-based morphometry / Resting State fMRI / ERD / rs-fcMRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、運動学習における脳構造や脳活動の変化を個人毎に評価し、個々の状態に合わせたリハビリテーションにより効率的に回復を誘導する新しいリハビリテーション法を目指している。その第一歩として、本研究の目的は、ブレイン・マシン・インターフェイス（Brain Machine Interface; BMI）を学習する際の操作成績や脳構造、脳活動の変化の個人差を解明し、新しいリハビリテーションへの知見を得ることである。
BMIは、失われた脳機能を代替する先進的な神経補綴技術である。この手法は、運動障害のリハビリテーションに併用することで治療効果を増強することが知られており、臨床研究が活発に行われている。一方、BMIの操作は難しく、上手く使いこなせない方も多い。そこで申請者は、Voxel-based morphometry MRIを用いた脳灰白質体積とBMI操作成績の相関解析から、BMIの操作能力が運動野の灰白質体積に関係することを示した。この成果は、Neuroimage誌に掲載された。
さらに申請者は、運動野への陽極経頭蓋直流電気刺激が、運動野‐基底核間の安静時機能的結合や運動野脳波の事象関連脱同期（Event-Related Desynchronization; ERD）を増強することを明らかにした。本研究のBMIは運動野のERDによって動作しているため、将来的に経頭蓋直流電気刺激によってBMI操作成績を促進できる可能性が示唆された。
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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
今年度は、ブレイン・マシン・インターフェイスの操作能力の個人差に関する研究が国際誌に掲載され、経頭蓋直流電気刺激の実験も開始した。出産に伴う産休によって半年間中断したが、研究期間の延長も考慮するとおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は当初の予定通り、ブレイン・マシン・インターフェイスと経頭蓋直流電気刺激を組み合わせた実験をさらに進める。学習や脳刺激による脳機能や構造の変化について、論文投稿準備と学会発表を行う。
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