Neural mechanism of changing body schema through phantom limb and its pain.

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K12572
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大内田 裕 東北大学, 医学系研究科, 助教 (80510578)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 幻肢痛 / 脳内身体表現

Outline of Annual Research Achievements

脳内の身体情報である身体図式（内部モデル）の変容メカニズムを、四肢切断後に生じる幻肢・幻肢痛の変化に伴う脳構造・機能変化を通して捉え、身体図式の変容メカニズムを明らかにする。身体の消失という大きな身体変化が生じた場合に、脳の構造的変化をVBM（voxel-based morphometry）、脳の神経連絡変化を拡散テンソル画像法で捉える。さらに、幻肢の運動時に切断端近位部の屈筋と伸筋から筋活動を計測し、一次運動野から出力される運動指令がどのように変化するかを筋活動パターンより捉え、脳構造、神経ネットワークとの関係性を調べる。これにより、運動制御に利用される脳内の身体像の変容メカニズムを明らかにすることを目的とした。しかしながら、幻肢痛を有する上肢切断患者のリクルートの困難、幻肢痛介入中のドロップアウト、四肢切断の原疾患の再発などが生じ、脳画像の解析に十分耐えうる被験者数を集めることが出来なかった。また、インクルージョン・クライテリアにマッチした上肢切断患者や下肢切断患者においても、研究計画では、幻肢痛に介入を行う前の幻肢痛が強い時期と、ミラー療法や模倣運動を利用した我々が開発行っている模倣運動介入後に幻肢痛が軽減した状態での２時点での脳構造の撮像し、その比較を予定していたが、上記の理由などにより２時点での脳構造画像は、撮像できなかった。実験途中からより多くの被験者をリクルートするために、インクルージョンクライテリアを下肢切断患者をも含めたが、上肢切断と下肢切断においての一次運動感覚野の体部位再現地図の違いを排除することができなかった。