Does neuromodulation recover central fatigue ?

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K10970
• Research Institution: Uekusa Gakuen University
• Principal Investigator: 遠藤 隆志 植草学園大学, 発達教育学部, 准教授 (80510594)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ニューロモデュレーション / 中枢性疲労 / 経頭蓋直流電流刺激 / 運動パフォーマンス / 皮質運動野 / 運動制御 / 疲労回復

Outline of Annual Research Achievements

持続的な高強度運動において脳などの神経系を要因とした中枢性疲労は発現し、運動後もすぐに回復せずに脳の興奮性の低下などが継続される。この運動後も継続される疲労ならびに中枢性疲労の生理的および機能的意義、およびその効果的な回復方法については未解明である。そこで、近年、脳を微弱な直流電流で刺激してその興奮性を変化させることで運動機能に有益な効果が実証されているニューロモデュレーションを高強度運動後の回復期に用いて、皮質運動野の興奮性の変化および運動パフォーマンスの回復について検証し、運動終了後も継続する中枢性疲労の生理的および機能的意義を解明することを目的とする。
本年度は、新型コロナウイルス感染症蔓延のため、ヒトを対象にする実験を行うことはできなかった。そのため、運動パフォーマンスや表面筋電図などの既存のデータの詳細な再検証ならびに追加実験のための予備実験ならびにその準備を行った。データの再検証の結果、これまでの結果と同様に、経頭蓋直流電流刺激によるニューロモデュレーション後で疲労因子の軽減が認められ、ニューロモデュレーションによる中枢性疲労の回復効果が示唆された。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の蔓延ならびにその防止のため、本年度はヒトを対象にする実験は行うことができなかった。そのため、研究期間を1年間延長した。

Strategy for Future Research Activity

実験が再開できるようになった後、現在実験途中の状態となっている高強度運動後に経頭蓋直流電流刺激を用いたニューロモデュレーションによるペダリングパフォーマンスの回復効果に関する実験を早急に再開する。また、現在のプロトコルに高強度の定電流刺激装置を使用して筋を刺激する単収縮外挿法による中枢性疲労の計測も用いて、高強度運動後の中枢性疲労の詳細な変化についても明らかにする予定である。さらに、現在よりもスポーツの動作に近い運動パフォーマンスを運動課題に用いて、ニューロモデュレーションによる中枢性疲労回復効果に関して広く実証し、中枢性疲労の回復方法の開発に繋げる予定である。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症蔓延ならびに蔓延防止のために実験ならびに研究活動がほとんど遂行することができなかったため。実験ならびに研究活動が再開された際には、実験消耗品（新型コロナウイルス感染症対策含む）や研究協力者への謝金、および研究出張旅費などで使用する予定である。