2018 Fiscal Year Annual Research Report
Enhancement of rehabilitation for spinal cord injury
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18H04085
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
貴島 晴彦 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10332743)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 幸男 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, プロジェクトリーダー (20390693)
谷 直樹 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20598370)
柳澤 琢史 大阪大学, 高等共創研究院, 教授 (90533802)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 脊髄損傷 / 脳磁図 / 霊長類モデル / バイオマーカー / 頭蓋内電極 / ニューロフィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、脊髄損傷後の代償性神経回路形成における大脳皮質活動の役割を解明し、それらを効果的に促進する治療法の開発を行うことを目的とする。そのため、脊髄損傷患者を対象とした研究と脊髄損傷動物モデルを対象とする研究を並行して行なっている。
脊髄損傷患者を対象とする研究では、まず、事前準備として、脊髄損傷患者の脳磁図の検査のデータを格納するデータベース作成した。新規の脳磁図の検査条件の決定する過程で、既存の脳磁図の検査データの解析から得た結果の検定値が低いことが判明し、再度の解析を行い、検査条件の決定を行なった。これをもとに、脊髄損傷患者の脳磁図の測定を行なった。得られたデータに対して、電流源推定を行い、脊髄損傷患者と健康人を比較し、脊髄損傷患者に特徴的な変化を見出すことを目的とした解析に着手している。
動物モデルの研究では、アカゲザル１頭に繰り返し運動ができる様にモンキーチェアに固定しトレーニングを行なった。これは、右手のみで繰り返し餌を獲得する課題である。課題が遂行できることを確認し、その後、頭蓋内に電極を留置する手術を行い、トレーニングを継続した。これにより、脊髄損傷のない状態での運動課題下での皮質脳波の変化を捉えることができた。動物モデルでも運動時のHigh-Gamma 帯域のパワーの増強を感覚運動野で認め、Beta-phaseとGamma amplitude のphase amplitude coupling の挙動の変化が明らかとなった。これらはこれまでのヒトの研究から得られた知見とは若干異なっていた。 この動物に脊髄損傷を作成した。さらにもう一頭のアカゲザルのトレーニングを開始した。
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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
脊髄損傷の患者を対象とした脳磁図の測定条件の決定にやや難渋したがこれを克服した。また動物モデルの研究もほぼ予定通りに進んでいる。総合的にはこれまでのところ順調に進捗していると評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
脊髄損傷患者を対象とした研究では、ニューロフィードバックに用いることができる生理学的な特徴量を見出すことが重要である。そのために、患者のリクルートを行い、脳磁図の測定を継続することと、そのデータを解析することを並行して行う。また、得られた特徴量を利用したフィードバックのためのプログラムの作成を行う予定である。病院倫理委員会の承認を得た上で、そのプログラムを元に、患者および健常人を対象にニューロフィードバックを試みる予定である。
また、脊髄損傷の動物モデルの研究では複数頭からのデータを蓄積し、解析することが必要である。そのため、トレーニングから脊髄損傷作成、さらにデータ収集を円滑に行う。これまでに運動課題遂行のためのトレーニングや安定した脊髄損傷モデルの作成には当初の予定より時間を要することが判明したため、当面は３頭程度からのデータ収集をめざす。また、データの解析も並行して行い、脊髄損傷患者の脳磁図からのデータとの比較見当を行い、ニューロフィードバックで用いる特徴量の妥当性を検討する。
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