2017 Fiscal Year Research-status Report
Homeostatic plasticityを利用した経頭蓋直流電流刺激法の考案
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17K13073
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| Research Institution | Niigata University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
宮口 翔太 新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 助教 (60780343)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 経頭蓋交流電流刺激 / 一次運動野 / 小脳半球 / 視覚追従課題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度の実施計画では，軽負荷反復運動後に生じる運動後抑制期間中の陽極経頭蓋直流電流刺激が一次運動野の興奮性に与える影響を明らかにすることであった．しかしながら，経頭蓋直流電流刺激の効果はバラつきが大きく,安定した効果が得られないため，実験結果の解釈が困難になることや，当初の目的が達成できない可能性が考えられた．
そこで近年，新たに注目を集めている経頭蓋交流電流刺激の効果を検討することとした．経頭蓋交流電流刺激は，経頭蓋直流電流刺激よりも安定した効果が得られることが報告されているため，本研究課題においても有用であると考えられた．具体的には，経頭蓋直流電流刺激を介入する際の最適な刺激方法について，刺激部位，刺激周波数について検討した．対象は健常成人20名であった．tACSの刺激強度は1.0 mAとし，刺激周波数は20Hz条件と70Hz条件とした．刺激時間は30秒間とし，①疑似刺激条件，②左一次運動野と右頬部を刺激する条件，③右小脳半球と右頬部を刺激する条件，④左一次運動野と右小脳半球を刺激する条件（M1-小脳条件）の4条件を設定した．各条件介入中に右示指外転運動による視覚追従課題を行い，運動成績を比較した．70Hz条件では，疑似刺激条件における運動成績とM1-小脳条件の運動成績に負の相関関係が認められ（p<0.05，r=-0.455），運動成績が低い被験者ほどM1-小脳刺激により運動機能が改善した．20Hz条件では運動成績の変化は認められなかった．この結果より，一次運動野領域と小脳半球領域を同時に刺激することによって，各領域を単独刺激するよりも効果的に運動機能が向上することが明らかになった．またその効果は20Hzでの刺激よりも70Hzでの刺激で高いことを明らかにした．この研究成果は，現在国際誌へ投稿中である．
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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
当初の研究計画は変更となったが，経頭蓋直流電流刺激よりも有用である可能性が高い刺激方法（経頭蓋交流電流刺激）を明らかにすることができた．さらにその効果は運動機能を向上させることを明らかにすることが出来た．これらの理由により，本研究課題の進歩状況はおおむね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
我々は，当初の研究計画を変更し，経頭蓋直流電流刺激ではなく，経頭蓋交流電流刺激を使用することとした．そしてその効果は運動機能を向上させることを明らかにすることが出来た．しかしながら未だその根拠を示すことが出来ていない．経頭蓋交流電流刺激は，大脳皮質の神経ネットワークを変調することが報告されているが，本研究課題では，神経ネットワークの変化を検討していない．そのため今後は，経頭蓋交流電流刺激によって神経ネットワークが変化したかどうかを明らかにする予定である．
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| Causes of Carryover |
計測データの解析ソフトウェアおよび論文投稿費，英文校正費，計測に必要となる消耗品，書籍購入などに使用する予定である．
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