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2020 Fiscal Year Research-status Report

相反性抑制機能を向上する新しい介入:電磁気刺激とフィードバックの統合効果

Research Project

Project/Area Number 18K19750
Research InstitutionTokyo Kasei University

Principal Investigator

鈴木 誠  東京家政大学, 健康科学部, 教授 (80554302)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田山 淳  早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10468324)
田中 悟志  浜松医科大学, 医学部, 教授 (10545867)
小川 豊太 (濱口豊太)  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (80296186)
鈴木 貴子  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 准教授 (60549343)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2022-03-31
Keywords行動学習 / リハビリテーション / 脳刺激
Outline of Annual Research Achievements

2020年度の研究では,健常成人15名を対象とし,感覚信号に同期あるいは非同期させた連合性ペア刺激が皮質脊髄興奮性と運動パフォーマンスに及ぼす影響を検証することを目的とした.
50試行の習熟セッションに引き続き,長期増強条件と長期抑制条件から成る運動練習をそれぞれ100試行反復した.運動練習は,3秒間隔で提示される電子メトロノームの開始合図に応じて,右示指を最大可動域まで素早く外転する課題を反復した.感覚信号が一次運動野に到達する潜時を考慮し,長期増強条件では示指外転開始の36.0 ms後に安静時運動閾値の130%の強度で第一背側骨間筋のhotspotに経頭蓋磁気刺激を行った.長期抑制条件では,示指外転開始の35.3 ms後に同強度および同部位に経頭蓋磁気刺激を行った.ローカル線形トレンドモデルを用いて経頭蓋磁気刺激による運動誘発電位振幅および示指外転運動の反応時間に関する観測値から状態値を推定し,両条件における相違を検証した.
実験の結果,運動誘発電位振幅の平均±標準誤差は,長期増強条件で7.40±0.08 mV,長期抑制条件で6.82±0.08 mVであり,長期抑制条件よりも長期増強条件で運動誘発電位振幅が上昇した(p < 0.0001).また,反応時間は長期増強条件で275.99±2.43 ms,長期抑制条件で292.52±3.52 msであり,長期抑制条件よりも長期増強条件で短縮した(p < 0.0001).
長期増強条件と長期抑制条件において皮質脊髄興奮性に相違を認めたことから,運動に伴う感覚信号に同期あるいは非同期させた連合性ペア刺激によって一次運動野において長期増強および長期抑制が生じたと考えられた.また,皮質脊髄興奮性に加えて反応時間にも相違を認めたことから,感覚信号に同期あるいは非同期させた連合性ペア刺激が運動パフォーマンスを調節し得ることが示唆された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染拡大に伴う実験活動の自粛要請に加え,連合性ペア刺激が運動パフォーマンスに及ぼす影響が当初の想定以上に小さいことが予想され,2020年度の予定であったAPASを活用した行動介入プログラムの臨床効果を検証することが困難だったため.

Strategy for Future Research Activity

2021年度の研究では,今年度までに行った連合性ペア刺激および運動解析の手法を応用し,連合性ペア刺激が脳活動および運動パフォーマンスに及ぼす影響について健常者を対象にした実験を継続する.それによって,連合性ペア刺激の臨床的な有用性を検討する.

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染拡大に伴う実験活動の自粛要請により,研究に遅れが生じたため.次年度は,実験遂行のための物品費および消耗品費,研究成果を学会にて報告するための出張旅費,被験者謝金,研究結果を論文発表するための英文校閲費および論文掲載費の執行を予定している.

  • Research Products

    (26 results)

All 2021 2020

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 10 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results) Book (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Using machine learning to investigate the relationship between domains of functioning and functional mobility in older adults2021

    • Author(s)
      Hirata Keisuke、Suzuki Makoto、Iso Naoki、Okabe Takuhiro、Goto Hiroshi、Cho Kilchoon、Shimizu Junichi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Pages: e0246397

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0246397

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reproducibility between robot and human movements: preliminary development of a robotic device reconstructing therapeutic motion.2021

    • Author(s)
      Yuki Saito, Makoto Suzuki, Yuji Koike, Kohei Koizumi, Naoki Nakaya, Masahiro Abo, Toyohiro Hamaguchi.
    • Journal Title

      Journal of Ergonomic Technology

      Volume: - Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Cross-sectional Study of Attention Bias for Facial Expression Stimulation in Patients with Stroke at the Convalescence Stage2020

    • Author(s)
      Takizawa Hirokazu、Ishioka Toshiyuki、Koizumi Kohei、Tayama Jun、Suzuki Makoto、Nakaya Naoki、Hamaguchi Toyohiro
    • Journal Title

      International Journal of Behavioral Medicine

      Volume: - Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s12529-020-09940-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modification of Eye?Head Coordination With High Frequency Random Noise Stimulation2020

    • Author(s)
      Maeda Yusuke、Suzuki Makoto、Iso Naoki、Okabe Takuhiro、Cho Kilchoon、Wang Yin-Jung
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 14 Pages: 592021

    • DOI

      10.3389/fnhum.2020.592021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinction of Students and Expert Therapists Based on Therapeutic Motions on a Robotic Device Using Support Vector Machine2020

    • Author(s)
      Yuji Koike、Makoto Suzuki、Akihisa Okino、Kazuhisa Takeda、Yasuhiro Takanami、Toyohiro Hamaguchi
    • Journal Title

      Journal of Medical and Biological Engineering

      Volume: 40 Pages: 790-797

    • DOI

      10.1007/s40846-020-00562-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reproducibility and reliability of performance indicators to evaluate the therapeutic effectiveness of biofeedback therapy after elbow surgery2020

    • Author(s)
      Takahashi Rina、Sano Kazufumi、Kimura Kazumasa、Ishioka Toshiyuki、Suzuki Makoto、Nakaya Naoki、Ozeki Satoru、Hamaguchi Toyohiro
    • Journal Title

      Medicine

      Volume: 99 Pages: e21889

    • DOI

      10.1097/MD.0000000000021889

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The effects of locomotor activity on gastrointestinal symptoms of irritable bowel syndrome among younger people: An observational study2020

    • Author(s)
      Hamaguchi Toyohiro、Tayama Jun、Suzuki Makoto、Nakaya Naoki、Takizawa Hirokazu、Koizumi Kohei、Amano Yoshifumi、Kanazawa Motoyori、Fukudo Shin
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15 Pages: e0234089

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0234089

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Motivational Strategies for Stroke Rehabilitation: A?Delphi Study2020

    • Author(s)
      Oyake Kazuaki、Suzuki Makoto、Otaka Yohei、Momose Kimito、Tanaka Satoshi
    • Journal Title

      Archives of Physical Medicine and Rehabilitation

      Volume: 101 Pages: 1929-1936

    • DOI

      10.1016/j.apmr.2020.06.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Motivational Strategies for Stroke Rehabilitation: A Descriptive Cross-Sectional Study2020

    • Author(s)
      Oyake Kazuaki、Suzuki Makoto、Otaka Yohei、Tanaka Satoshi
    • Journal Title

      Frontiers in Neurology

      Volume: 11 Pages: 553

    • DOI

      10.3389/fneur.2020.00553

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Time-course changes in corticospinal excitability for reciprocal muscles during repetitive slow passive movements.2020

    • Author(s)
      Kazuhiko Shibata, Makoto Suzuki, Shinobu Shimizu, Takayuki Kawaguchi, Michinari Fukuda, Atsuhiko Matsunaga.
    • Journal Title

      The Kitasato Medical Journal

      Volume: 50 Pages: 52-59

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Predicting Recovery of Upper Extremity Motor Function After Stroke According to the NovEl Intervention Using Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation and Occupational Therapy: NEURO2020

    • Author(s)
      Hamaguchi Toyohiro、Abo Masahiro、Tanaka Tomoko、Murata Kai、Suzuki Makoto、Nakaya Naoki、Taguchi Kensuke
    • Journal Title

      Journal of Stroke Medicine

      Volume: 3 Pages: 14-20

    • DOI

      10.1177/2516608520918998

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep learning prediction of falls among nursing home residents with Alzheimer's disease2020

    • Author(s)
      Suzuki Makoto、Yamamoto Ryosuke、Ishiguro Yuko、Sasaki Hironori、Kotaki Harumi
    • Journal Title

      Geriatrics & Gerontology International

      Volume: 20 Pages: 589-594

    • DOI

      10.1111/ggi.13920

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Machine-learning prediction of self-care activity by grip strengths of both hands in poststroke hemiplegia2020

    • Author(s)
      Suzuki Makoto、Sugimura Seiichiro、Suzuki Takako、Sasaki Shotaro、Abe Naoto、Tokito Takahide、Hamaguchi Toyohiro
    • Journal Title

      Medicine

      Volume: 99 Pages: e19512

    • DOI

      10.1097/MD.0000000000019512

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 報酬と行動練習.2020

    • Author(s)
      鈴木誠.
    • Organizer
      第50回日本臨床神経生理学会学術大会シンポジウム
  • [Presentation] リハビリテーション臨床における状態予測.2020

    • Author(s)
      鈴木誠.
    • Organizer
      日本行動分析学会第38回年次大会公募企画シンポジウム
  • [Presentation] N of 1研究デザインの基礎と実践.2020

    • Author(s)
      鈴木誠.
    • Organizer
      第37回神奈川県理学療法士学会教育講演
    • Invited
  • [Presentation] 反復他動運動の位相に特異的な脳振動同期.2020

    • Author(s)
      鈴木貴子, 鈴木誠, 磯直樹, 岡部拓大, 趙吉春, 濱口豊太, 金村尚彦.
    • Organizer
      第14回日本作業療法研究学会
  • [Presentation] 加齢に伴う身体機能の相互的変化様式.2020

    • Author(s)
      岡部拓大, 鈴木誠, 後藤寛司, 磯直樹, 趙吉春, 平田恵介, 清水順市.
    • Organizer
      第14回日本作業療法研究学会
  • [Presentation] 感覚信号を用いた連合性ペア刺激による運動調節.2020

    • Author(s)
      趙吉春, 鈴木誠, 磯直樹, 岡部拓大, 平田恵介, 鈴木貴子.
    • Organizer
      第14回日本作業療法研究学会
  • [Presentation] 経頭蓋交流電流刺激による脳血流動態の変化.2020

    • Author(s)
      磯直樹, 岡部拓大, 趙吉春, 平田恵介, 鈴木貴子, 光永済, 東登志夫, 鈴木誠.
    • Organizer
      第14回日本作業療法研究学会
  • [Presentation] N of 1デザインの統計学的検定力: 状態推定シミュレーション研究.2020

    • Author(s)
      鈴木誠, 田中悟志, 鈴木貴子, 磯直樹, 岡部拓大, 趙吉春, 平田恵介, 山本淳一.
    • Organizer
      第14回日本作業療法研究学会
  • [Book] 日本の作業療法発達史: 萌芽期の軌跡を尋ねて.2021

    • Author(s)
      矢谷令子, 福田恵美子, 藤井浩美
    • Total Pages
      356
    • Publisher
      シービーアール
  • [Book] Social and non-social reward: neural mechanisms implicated in reward processing across domains and contexts.2020

    • Author(s)
      Jarcho, J. M., Chein, J. M., Guyer, A. E., Sullivan, R. M., Van Wingerden, M., eds.
    • Total Pages
      231
    • Publisher
      Frontiers Media SA
  • [Book] リハビリテーション管理学2020

    • Author(s)
      齋藤 昭彦、下田 信明
    • Total Pages
      239
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-0249-0
  • [Book] 作業療法 臨床実習とケーススタディ 第3版2020

    • Author(s)
      矢谷 令子
    • Total Pages
      228
    • Publisher
      医学書院
    • ISBN
      978-4-260-04126-3
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 練習支援装置,練習支援方法及びプログラム2020

    • Inventor(s)
      磯直樹,鈴木誠
    • Industrial Property Rights Holder
      東京家政大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      52047572

URL: 

Published: 2021-12-27  

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