2017 Fiscal Year Research-status Report
運動恐怖の情動定量化と組み合わせた難治性疼痛罹患肢の高次運動機能障害の機序解明
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16K10981
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
住谷 昌彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (80420420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
四津 有人 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (30647368)
大住 倫弘 畿央大学, 健康科学部, 特任助教 (70742485)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 運動恐怖 / 知覚運動協応 / 3次元動作解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】運動器慢性疼痛患者では，運動恐怖により運動発現過程で知覚運動協応の破綻が生じていることが報告されているが、その定量的評価は確立されていない．本研究では，到達・把握運動の3次元動作計測から取得される運動学的データを用いて運動恐怖による知覚運動協応の変容を定量的に分析することを目的とする。
【方法】上肢の運動恐怖を伴う慢性疼痛患者を対象とし、健肢と患肢それぞれについて3次元動作解析を行った。3 次元位置磁気計測システムを用いて、到達・把握運動の運動軌跡を計測した。到達運動における運動速度の時系列変化を算出し，運動開始から運動速度がピークに達するまでの区間（加速期），運動速度のピークから運動終了までの区間（減速期）に分割した。太さの異なる目標物に対する把握動作の指最大開大幅と手運動速度を計測し、目標物の太さに依存する運動量に応じた運動恐怖の変化を動作解析により客観化できるか評価した。
【結果】患肢運動は健肢運動に比して明らかに速度が遅く、指最大開大幅も小さかった。この傾向は、目標物の太さに応じて増悪した。ただし、目標物の太さが大きくなると健肢では指最大開大幅が大きくなり、目標物の太さに応じたこのような傾向は患肢でも維持された。
【考察】患肢でも目標物の太さに応じた指最大開大幅は変化したことから生理的な運動表象の立案は行われていると考えられる。一方、目標物の太さに応じて加速期の運動が特に障害され指最大開大幅が不自然に小さくなっていること特に障害されていることから運動実行までの過程で運動恐怖が修飾していることを示唆する。これらの結果から、知覚-運動協応の中枢神経系における内的モデルに運動恐怖による修飾回路を組み入れることに成功した。
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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
運動恐怖を伴う慢性疼痛患者の上肢運動を3次元動作解析によって定量化し、これまで我々が慢性疼痛の発症機序として明らかにしてきた知覚-運動協応に着目した運動解析を行った。さらに、到達・把握運動において目標物の太さに依存する運動量（指開大幅）に応じた運動恐怖の変化を動作解析により客観化した。運動軌跡を加速期と減速期に分割して解析することにより視覚-体性感覚のフィードフォーワード制御が行われる加速期の異常から運動恐怖の作用時点を明らかにすることができた。加速期運動は運動表象に基づく運動プログラムを反映しているため、知覚-運動協応の中枢神経系における内的モデルに運動恐怖による修飾回路を組み入れることが出来たとかんがえている。
運動恐怖に修飾された運動実行の定量的解析の手法を開発することが出来ており、これは本研究の根幹をなす基盤的な発見である。このような運動遂行時の眼球（瞳孔）計測も行い、痛み刺激時の瞳孔径の変化のreal-time計測にも予備的に成功している。したがって、研究進捗状況は概ね順調であると評価し、今後の研究の発展が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常者を対象として、実験的侵害刺激を伴う上肢到達・把握運動課題時に、侵害刺激の大小条件を設定し、無意識的な痛みに関連した運動恐怖を操作する手法を開発している。さらに、これまでの研究期間で取り組んできた疼痛患者を対象とした上肢到達・把握運動課題時の運動最小化を破綻させる条件設定により運動恐怖による上肢到達・把握運動の変容を定量評価、解析し、これまで慢性疼痛の発症機序として提案されている知覚-運動協応の認知モデルに運動恐怖という情動要素を追加することを継続する。
侵害刺激に対する運動恐怖の条件付けを確立しており、このとき侵害刺激前（つまり侵害刺激が加わっていない）後の瞳孔径の変化（特に散大）を計測することによって運動に伴う恐怖心による交感神経緊張を定量評価する予定である。いずれの研究課題も豊富な臨床患者の診療環境と研究協力体制が整っているため実現可能であると考えている。
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| Causes of Carryover |
分担者の先生が人件費で使用しきれなかった為。今年度で使い切る予定です。
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