2019 Fiscal Year Annual Research Report
Effect of non-invasive stimulation of the limbs on the autonomic nervous system
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16K01487
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| Research Institution | Kiryu University |
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Principal Investigator |
煙山 健仁 桐生大学, 医療保健学部, 准教授 (90535171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 隆志 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (90011030) [Withdrawn]
李 虎奎 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (80440006)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 交感神経 / 副交感神経 / 体性感覚刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、手足への軽度の体性感覚刺激が自律神経系に及ぼす効果を明らかとするため、実験動物（ラット）手足へ定量的に刺激できる装置を開発し、ラットの自律神経機能を検討することを目的とする。体性感覚刺激は「温度」と「圧力」を設定した。令和元年度は、これまでに引き続き、ラット手足を温度刺激したときの腎交感神経活動、胃迷走神経活動、白色脂肪組織を支配している交感神経活動を記録した。また、ラット手足へ定量的に刺激できる装置の開発は、温度と圧力負荷の機構を分けた。
刺激を温度とした検討では、麻酔下Sprague-Dawleyラットを対象とし、ホットパッド（非定量）を用いてラット手足を温め、手足の温度、腎交感神経活動、胃迷走神経活動と白色脂肪組織支配の交感神経活動を記録した。手足を温めると腎と白色脂肪組織支配の交感神経活動は低下し、胃迷走神経活動は増加した。また、定量的に設定できる温度刺激としてヒーターを用いて実験した。ヒーター温度を定量的に設定しても、刺激した手足はヒーター温度と異なるため、手足の温度を記録して定量的な値とした。
刺激を圧力とした検討では、ラット手足へ圧力を制御できる定量的な刺激装置を開発した。平成29年度に開発する装置の構成を大きく変更し、刺激端子部がX・Y・Z軸方向に移動可能な仕様とした。それぞれの軸の動力部にステッピングモータを用い、送りねじを組み合わせて回転運動を直動運動に変換した。令和元年度にて、端子部はジョイスティックとボタンスイッチで操作可能とし、実験者の視覚情報で端子部を移動できるようにした。端子部はジョイスティックで連続移動でき、ボタンスイッチでステッピングモータの１パルスごとに移動でき、任意位置で固定できる。このときの移動量や圧力値を実験者が確認し、任意圧力で実験対象を刺激できる。実験者の操作性の高い、シンプルなオープンループ制御での刺激装置を開発した。
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