2022 Fiscal Year Annual Research Report
Therapeutic Effects of functional electrical stimulation and its neural mechanisms
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18KK0272
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中澤 公孝 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90360677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井尻 哲也 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10784431) [Withdrawn]
小川 哲也 日本女子大学, 家政学部, 講師 (60586460)
MILOSEVIC MATIJA 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (50840188)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 機能的電気刺激 / ニューロリハビリテーション / 可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終目的は「機能的電気刺激（FES）療法の治療的効果」を導く神経機序を解明することにある。この目的を達成するために、健常者を対象とした実験室研究（日本）と、FES療法臨床研究（トロント）の両面からアプローチすることを計画した。これらの研究を通じ、「FESは脊髄反射経路を抑制することで筋トーヌスを減弱させ、それが随意運動の遂行を容易にし、その繰り返しが随意運動自体を改善する」との仮説を検証する。実験室研究では、多髄節脊髄反射誘発法、経頭蓋磁気刺激、fMRIを駆使してFESの神経生理学的影響を明らかにする。
当初の計画からコロナの影響でトロントでの実施を予定していた患者を対象とした臨床研究を大幅に変更し、FES刺激の基礎研究実施に変更した。2021年度からトロントリハセンターにおいては、FESを末梢神経刺激で実施する場合と神経筋接合部で実施する際の神経生理学的効果の違いを調べている。その結果、神経筋接合部刺激の特性に関する基礎的知見が得られ、リハビリ応用における神経生理学的根拠を得ることができた。日本では歩行トレーニングとFESを組み合わせて実施するための着用型FESと歩行ロボットの併用システムの構築と実験を進めるとともに、筋電気刺激が中枢神経可塑性を誘導するメカニズムに迫るためにpaired associative stimulationの効果を調べるなど、FESの神経生理学的効果に関する基礎実験を進めた。最終年度は大脳皮質の磁気刺激と筋電気刺激の組み合わせ効果について検証し、θバーストによる大脳皮質へのプライミング磁気刺激と上肢筋電気刺激により、皮質脊髄路興奮性が短期間促通することを明らかにした。
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