2022 Fiscal Year Final Research Report

Modulation of cortical network activity to improve the effectiveness of cognitive behavioral therapy for patients with chronic pain

Research Project

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Project/Area Number	19H03988
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research Institution	Niigata University of Health and Welfare
Principal Investigator	Otsuru Naofumi 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50586542)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	柴田和久国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (20505979) 菅田陽怜大分大学, 福祉健康科学部, 講師 (30721500) 木村慎二新潟大学, 医歯学総合病院, 准教授 (40361901) 大西秀明新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (90339953) 吉野敦雄広島大学, 保健管理センター, 准教授 (90633727)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	慢性疼痛 / 経頭蓋電流刺激 / 脳磁場計測装置
Outline of Final Research Achievements	We have conducted two experiments. The first experiment aimed to clarify modulated cortical activities in patients with chronic pain using a magnetoencephalography. Using an analysis method that reflects the excitation/inhibition balance (EI balance) in the cortex, which had not been published at the time of application for this research proposal, we found cortical regions in which EI balance may be alterd in patients with chronic pain. The second experiment was conducted using a transcranial alternating current stimulation with aim of improving its analgesic effect. Using a simulation technique of estimating electric field in the cortex, we found a new method to stimulate the dorsolateral prefrontal cortex. which showed an analgesic effect.
Free Research Field	慢性疼痛、神経科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	投薬や手術が無効である慢性疼痛患者において、その神経基盤の一端を脳磁場計測装置を用いて、脳の興奮・抑制バランスに着目することで明らかにすることができた。さらに、将来における非侵襲的脳刺激の応用に関して、脳内電界シミュレーション技術を用いて、鎮痛効果を生み出す刺激方法を開発した。これまで、脳刺激における効果は、脳内で生じる電界強度に比例するとする報告もあったが、我々の結果では至適な電界強度が存在することを示すものであった。両者ともに、近年開発が進められてきた新たな技術を用いたものであり、今後の研究によって発展が期待され、慢性疼痛患者における病態の理解および治療に役立つものとなる可能性がある。