2020 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-modal neurorehabilitation for stroke patients with severe hemiplegia
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19H03985
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
小野 弓絵 明治大学, 理工学部, 専任教授 (10360207)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ニューロフィードバック / BMI / 脳卒中 / 多感覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新型コロナウイルスの影響により，2000年度は協力病院でのデータ取得を行うことができなくなった。そのため健常者を対象とした関連研究を進めることとし，(1)DMB2.0システムの運動想起関連脳活動(event-related desynchronization: ERD)を促進し，より効率的なニューロリハビリテーションを行うための脳刺激併用訓練の効果検証，ならびに(2)手の多様なジェスチャを認識するニューロフィードバックシステム構築のための脳活動デコーディング技術の検討，について研究を行った。
(1)については，若年健常者14名を対象に対側運動野への経頭蓋直流電気刺激(transcranial Direct Current Stimulation: tDCS)下におけるERD計測を行い，ERD強度を増強させる適切なtDCS刺激方法について検討した。さらにこの内7名の被験者に対してDMB2.0システムを用いたニューロフィードバック訓練を6日間実施し，従来の脳電気刺激を用いない場合のニューロフィードバック訓練の結果との効果の比較を行った。脳電気刺激下でのニューロフィードバック訓練では、介入前のERD強度が大きい被験者では介入後にERDが減少し，小さい被験者では介入後増加するという，元来の運動想起能力に応じた対照的な結果が得られた。運動機能回復の指標となるERD強度は脳卒中患者において低いとされているため，脳電気刺激を用いる本方法を用いることでより効率的な機能回復が可能となると考えられた。本成果については学会発表等で報告を行った。
(2)については，北海道大学保健科学院との共同研究体制を確立し，脳波よりも空間分解能に優れる脳磁図を用いた脳活動デコーディング技術の研究について先行研究等のサーベイを行い，共同実験実施の準備を整えることができた。
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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
新型コロナウイルスの影響により症例データの取得が行えなかったため，DMB2.0システムの臨床研究については進めることができなかった。その一方で，tDCSハイブリッド型のブレイン・マシン・インターフェース(BMI)の方法論を確立することができ，リハビリテーションの効率化につながる予備的知見が得られたことは大きな進歩だと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
協力病院内での症例データ取得が再開次第，2020年度までに確立したリハビリテーションシステムの臨床効果をランダム化比較試験により検討する。tDCSハイブリッド型のニューロフィードバック訓練については，追加実験を行い方法論の妥当性を検討していく。ハンドジェスチャのデコーディング技術については，研究協力者の協力を得て次年度以降パイロットデータを取得し，より正確な手の動きのBMIによる検出を目指す。加えて2021年度からは，これまで医用脳波計とPCを用いて提供していたDMB2.0システムをより低コストな簡易型脳波計とタブレット端末に移植し，患者が自宅やデイサービスで自立的に利用可能なリハビリテーションシステムの構築を進めていく。
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