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2021 Fiscal Year Annual Research Report

車椅子アスリートの体幹制御機構の解明-ハイパフォーマンスを実現する神経機序とは-

Research Project

Project/Area Number 19J22927
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

佐々木 睦  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Keywords運動制御 / TMS / 体幹筋
Outline of Annual Research Achievements

前年度までは四肢の運動に協調して働く体幹筋の神経制御メカニズムに関して、上肢-体幹間の神経的結合性に注目し、その存在の有無や特性について健常者および、車椅子アスリートを対象に研究をしてきた。
最終年度ではこの神経的結合性がヒトにおいてどのような機能的意義を持つかという点に注目して検討した。特に、行われる運動の種類や強度に依存して、結合性を強める(あるいは弱める)変調が見られた場合、神経的結合性は筋間の協調的な運動に寄与している可能性が考えられた。前年度までに確立した経頭蓋磁気刺激(TMS)による神経的結合性の評価法を用いてこれを検証した。その結果、運動の種類や強度に依存して、上肢-体幹間の神経的結合の程度が変調し、さらに体幹筋の中でも屈筋(腹直筋)や伸筋(脊柱起立筋)など、機能の異なる筋では、上肢運動に対する神経活動の変調の程度が異なることも明らかとなった。この結果は上肢-体幹間における神経的結合は運動の種類や強度によってその結合強度が変わり、上肢-体幹間の協調運動に寄与している可能性を示唆した。この研究に関する成果は国際学術誌eNeuro誌に掲載された。
さらに上記の研究から発展して、TMSの2連発刺激などの手法を用いて、異なる筋間の協調運動に関与する皮質内の抑制・促通機構の働きをを明らかにした。この結果は論文にまとめ、国際学術誌への投稿準備をしている。
以上のように四肢と協調して働く体幹筋の制御に関して、その神経メカニズムをさまざまな観点から検討し、国際学術誌に発表するなど、当該研究を大きく進めることができた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Toronto(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      University of Toronto
  • [Int'l Joint Research] Houston Methodist Research Institute(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Houston Methodist Research Institute
  • [Journal Article] Evidence for basic units of upper limb muscle synergies underlying a variety of complex human manipulations2022

    • Author(s)
      Saito Hiroki、Yokoyama Hikaru、Sasaki Atsushi、Kato Tatsuya、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology

      Volume: 127 Pages: 958-968

    • DOI

      10.1152/jn.00499.2021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Corticospinal excitability and somatosensory information processing of the lower limb muscle during upper limb voluntary or electrically induced muscle contractions2022

    • Author(s)
      Kato Tatsuya、Kaneko Naotsugu、Sasaki Atsushi、Endo Nozomi、Yuasa Akiko、Milosevic Matija、Watanabe Katsumi、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      European Journal of Neuroscience

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/ejn.15643

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Short-term facilitation effects elicited by cortical priming through theta burst stimulation and functional electrical stimulation of upper-limb muscles2022

    • Author(s)
      Cao Na、Sasaki Atsushi、Yuasa Akiko、Popovic Milos R.、Milosevic Matija、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Experimental Brain Research

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s00221-022-06353-3

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Muscle-specific movement-phase-dependent modulation of corticospinal excitability during upper-limb motor execution and motor imagery combined with virtual action observation2021

    • Author(s)
      Suzuki Yoshiyuki、Kaneko Naotsugu、Sasaki Atsushi、Tanaka Fumiya、Nakazawa Kimitaka、Nomura Taishin、Milosevic Matija
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 755 Pages: 135907~135907

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.135907

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selectivity and excitability of upper-limb muscle activation during cervical transcutaneous spinal cord stimulation in humans2021

    • Author(s)
      de Freitas Roberto M.、Sasaki Atsushi、Sayenko Dimitry G.、Masugi Yohei、Nomura Taishin、Nakazawa Kimitaka、Milosevic Matija
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 131 Pages: 746~759

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00132.2021

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cortical Re-organization After Traumatic Brain Injury Elicited Using Functional Electrical Stimulation Therapy: A Case Report2021

    • Author(s)
      Milosevic Matija、Nakanishi Tomoya、Sasaki Atsushi、Yamaguchi Akiko、Nomura Taishin、Popovic Milos R.、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 693861

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.693861

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Robust Identification of Motor Unit Discharges From High-Density Surface EMG in Dynamic Muscle Contractions of the Tibialis Anterior2021

    • Author(s)
      Yokoyama Hikaru、Sasaki Atsushi、Kaneko Naotsugu、Saito Akira、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 9 Pages: 123901~123911

    • DOI

      10.1109/access.2021.3107283

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Low-Intensity and Short-Duration Continuous Cervical Transcutaneous Spinal Cord Stimulation Intervention Does Not Prime the Corticospinal and Spinal Reflex Pathways in Able-Bodied Subjects2021

    • Author(s)
      Sasaki Atsushi、de Freitas Roberto M.、Sayenko Dimitry G.、Masugi Yohei、Nomura Taishin、Nakazawa Kimitaka、Milosevic Matija
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 10 Pages: 3633~3633

    • DOI

      10.3390/jcm10163633

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Effects of Paired Associative Stimulation with Transcutaneous Spinal Cord Stimulation on Corticospinal Excitability in Multiple Lower-limb Muscles2021

    • Author(s)
      Kaneko Naotsugu、Sasaki Atsushi、Masugi Yohei、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 476 Pages: 45~59

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2021.08.028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Task- and Intensity-Dependent Modulation of Arm-Trunk Neural Interactions in the Corticospinal Pathway in Humans2021

    • Author(s)
      Sasaki Atsushi、Kaneko Naotsugu、Masugi Yohei、Kato Tatsuya、Milosevic Matija、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      10.1523/eneuro.0111-21.2021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Flexible Recruitments of Fundamental Muscle Synergies in the Trunk and Lower Limbs for Highly Variable Movements and Postures2021

    • Author(s)
      Saito Hiroki、Yokoyama Hikaru、Sasaki Atsushi、Kato Tatsuya、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 21 Pages: 6186~6186

    • DOI

      10.3390/s21186186

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 経皮的脊髄電気刺激を用いた脊髄ニューロモジュレーションと運動制御研究2021

    • Author(s)
      佐々木睦、中澤公孝
    • Journal Title

      運動器リハビリテーション

      Volume: 32 Pages: 242-254

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2022-12-28  

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