2018 Fiscal Year Research-status Report
Clarification of Central Mechanisms of Pain Suppression by voluntary movements
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17K01526
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
菅原 和広 札幌医科大学, 保健医療学部, 講師 (10571664)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 文人 北海道大学, 保健科学研究院, 客員研究員 (00722307)
小島 翔 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 助教 (10780330)
藤井 俊勝 東北福祉大学, 健康科学部, 教授 (70271913)
大西 秀明 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (90339953)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脳磁図 / 随意運動 / 一次体性感覚野 / 感覚抑制 / 痛覚抑制 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまで脳磁場計測装置（Magnetoencephalography; MEG）を用いて，末梢神経である正中神経を刺激時に随意運動強度の増加に伴い，体性感覚誘発磁場が減弱することを報告した．2018年度では本研究では以上の研究を発展させ，随意運動時における末梢感覚入力量変化に着目し，感覚・痛覚抑制を生じさせるに適切な筋収縮動態を調査し，さらに反復運動によって体性感覚に対する抑制に変化が生じるかについて調査した．
第一の実験として，疼痛抑制に用いる随意運動を決定するために関節運動が生じる等張性運動と関節運動が生じない等尺性運動時の脳活動計測を実施した．本実験では関節運動の有無にかかわらず筋活動開始後に著明な脳活動が観察され，その得られた波形の頂点潜時における対応から脳活動部位は両条件において同様であった．筋活動後の見られた波形は関節運動時の筋伸張による求心性入力が反映されていることが報告されているが，本実験で関節運動なし条件においてもその波形が観察される結果が得られた．
もうひとつの実験として，運動の習熟と体性感覚情報処理の関連性を調査するために，単純反応課題の運動練習前後における一次体性感覚野の活動を調査した．計3日間の反応課題の反復練習を行った結果，全被験者15人中14人で運動練習後に反応時間（RT）が短縮した．また，RTの早い群，遅い群の両群における各体制感覚誘発電位の振幅値に対して対応のないt検定を実施した結果，運動練習前のP40にのみ有意な差が認められた．この実験結果より，体性感覚入力には運動の習熟度が関係していることが明らかとなり，その背景には一次運動野の活動量だけでなく，刺激に対しての注意が関係していることが明らかとなった．
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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
平成30年度では，感覚・疼痛抑制に用いる運動様式の決定と運動学習が感覚抑制に及ぼす影響を調査した．以上により，随意運動による感覚・疼痛抑制には運動様式よりもその刺激への注意によって変化する可能性が示唆された．そして，現在では近年の疼痛誘発の刺激として多く実施されているCold Pressor Testを用いて疼痛刺激時の脳活動，また疼痛刺激時における随意運動が疼痛を抑制させるか否かについて検討中である．またそれと並行して，平成30年度に明らかになった感覚刺激への注意が主観的感覚に及ぼす影響についても調査する予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで実施した研究において，実施する運動様式，運動学習時の一次体性感覚野の活動についてのデータをある程度取得することができた．また，当初予定していた疼痛刺激装置の代替となる疼痛刺激誘発手法についての知見も得ることができた．平成31年度以降では，これまで通り非侵襲的脳計測装置を用いて随意運動による感覚抑制についての調査を進め，それと同時に機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いることで運動と感覚抑制機構の詳細を明らかにできると考えられる．
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| Causes of Carryover |
解析用ソフトの購入を目的に平成31年度分から前倒し請求を行った．目的とする解析ソフトが予定より低額にて購入可能であったため，次年度使用額が発生した．
次年度では，随意運動時の筋活動を計測するための表面電極などの消耗品や，被験者謝金に充てる予定である．
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