2017 Fiscal Year Research-status Report
楽器演奏型ビデオゲームを用いた脳梗塞リハビリテーション効果の神経科学的アプローチ
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16K01565
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| Research Institution | Dokkyo Medical University |
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Principal Investigator |
橘 篤導 獨協医科大学, 医学部, 助教 (80409995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 弓絵 明治大学, 理工学部, 専任教授 (10360207)
田口 大輔 帝京大学, 医療技術学部, 講師 (00390112)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 脳梗塞 / 脳卒中 / 脳血管障害 / fNIRS / 脳機能イメージング法 / ビデオゲーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳梗塞によって引きおこされた上肢運動症状ならびに認知症状に対するリハビリテーションとして、持続的な訓練効果が見込めるビデオゲームを用いることで運動機能や判断能力がどのくらい向上されるか、運動学的および神経科学的に検討した本検討では、左被核、内包後脚、放線冠梗塞により顔面を含む右不全片麻痺を呈し、発症後4年経過した男性を対象とした。手指運動でプレイするギター型コントローラを用いるビデオゲームを貸し出し、ゲーム未経験時と30日間のトレーニング後との行動学的および神経科学的変化について検証・評価した。行動学的変化については、トレーニング前後で種々の上肢筋における徒手筋力テスト・ゲームの得点変化（反応時間の短縮）・ピンチ力・母指タッピング動作等に有意な向上が認められた。脳機能変化についてはfNIRS（近赤外線分光法）を用い、トレーニング前後で実際にゲームをプレイしている最中の脳血流変化（Oxy-Hb、DeOxy-Hb）を計測した。その結果、背側前頭前野（DLPFC）（左脳ブロードマン9野）でのOxy-Hb増加およびDeOxy-Hb減少が確認された。トレーニング後におけるDLPFCの賦活変化は、行動学的評価で得られた運動機能改善に伴う実行性や自発性、判断力の回復を裏付けたものと考えられる。本成績は、脳梗塞後遺症の新規リハビリテーション法として、楽器演奏型ビデオゲームの有用性を示唆する。本成果は、第123回日本解剖学会総会・全国学術集会にて発表した。
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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
当初申請した科研費の計画書の内容と同等の進捗状況である。研究2年目となる2017年度は、前年度中途から新たに獨協医科大学・神経内科医の辰元宗人准教授が連携研究者として加わったことで脳梗塞を含む脳血管障害被験者への運動学的検証に対する幅が広がり、徒手筋力テスト等を含む診断に正確性が増した。また、辰元准教授の伝手を元に脳血管障害の症状等がある被験者を募集することが可能となり、実験中も医師が常駐することにより万一に備え被験者の体調をケアできる体制となった。
研究成果の発表については、初年度に行った光トポグラフィ（fNIRS）を用い健常被験者における研究コンセプトを検証する為の予備実験は、良好な一定成果が得られたため論文作成および投稿への準備が整ったところである。
症例報告として、ギター型コントローラを用いた楽器演奏型ビデオゲームにおけるトレーニングが運動学的および神経科学的に有効であることが示唆された。これにより変化・向上がみられた筋部位や脳部位の見当がついたため、2017年度より導入したASTEM社製の携帯型fNIRS・Hb-13を用い、リハビリ施設や被験者宅などでの計測が可能となった。既に健常者にてHb-13を用いた予備実験を行い、実験環境や機器の有用性においては検証済みである。また、Hb-13の解析プログラムは研究分担者である明治大学・小野弓絵教授の研究室で作製したものを用いられるように手配済みである。このような現在までの進捗状況を基に、最終年度の研究体制を築いていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
脳梗塞（脳卒中）患者の被験者数を増やし、症状に対する傾向やグループ解析などに発展させられる体制を整える。その際、必要に応じ、獨協医科大学・解剖学（組織）講座で多チャンネルfNIRSを用いる実験、リハビリ施設や被験者宅で携帯型fNIRSを用いる実験を使い分けるようにする。2017年度で連携研究者として加わった獨協医科大学・神経内科医の辰元宗人准教授は、2018年度では研究分担者として参画し、研究体制を補強させることとする。また、思うように被験者数が集まらない場合には、多発性硬化症など他の脳神経疾患被験者における同様のトレーニング効果を評価し、脳梗塞（脳卒中）患者での効果と比較・検証を行うなど、柔軟な態勢を取り対応する。研究代表者および研究分担者、連携研究者、研究協力者全員により、楽器演奏型ビデオゲームを用いた脳神経疾患リハビリ法の有用性を行動学的および神経科学的両側面から検討し、それらを統合的に評価することを予定している。
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| Causes of Carryover |
初年度に研究分担者の明治大学・小野弓絵教授より携帯型の光トポグラフィ（fNIRS）の利便性の情報を得る機会があり、本研究においてASTEM社製の携帯型fNIRS、Hb-13導入することにした。それによりHb-13を購入し本研究に導入するために予算の使用予定を変更することとなった。Hb-13の購入に伴い、他に導入予定の物品などを次年度にまわすことで調整することとした。
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[Journal Article] Change in cognitive process during dance video game play with different appendages for motor output2018
Author(s)
Suzuki, K., Ono, Y., Shimada, S., Tachibana, A., & Noah, J. A.
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Journal Title
Proc. SPIE 10481, Neural Imaging and Sensing 2018
Volume: 10481
Pages: p.104811C
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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