2020 Fiscal Year Research-status Report
Effects of respiration on central nervous system information processing
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19K11350
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| Research Institution | Aomori University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
尾崎 勇 青森県立保健大学, 健康科学部, 教授 (90241463)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 呼吸相 / 呼吸様式 / 体性感覚情報処理 / 痛覚 / 脳波 / 活動電位 / 磁場計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ヒトの律動的な脳活動が内在的なデフォルト・モード・ネットワークをも含めて，呼吸リズムによって何らかの影響を受けているではないかという仮説を検証するために，呼吸相や呼吸様式の違いが中枢での触覚や痛覚などの体性感覚情報処理あるいは運動機能に及ぼす影響をヒトで非侵襲的に捉えて解析するものである。そのため，呼吸相や呼吸様式の違いが感覚運動機能に及ぼす影響を脳波，筋電図，脈波，交感神経皮膚反応など電気生理学的手法を用いて捉えることを目的としている。 2019年度には，呼吸相が体性感覚情報処理に及ぼす影響について，痛覚刺激実験を健常者で行い，申請者が以前報告した結果とおおむね一致する結果が得られた。呼吸リズムと安静時の自発脳波との周波数解析も行い，呼吸リズムが安定していた被験者においてcoherence が見られることを見いだした。年度後半には新型コロナウィルス感染拡大の恐れがあるため，ヒトを対象とする実験は一次的に中断して延期せざるを得ない状況に陥った。2020年度には痛覚刺激に変えて，触覚を伝播する大径有髄線維を選択的に弱電気刺激して誘発反応を調べる実験を遂行して，呼吸相による影響は痛覚の場合と異なるとの結果を得た。学会発表に関しては，2019年度後半には国際学会と国内の研究会でこれまでの研究成果を発表したものの，2020年度は種々の学会が中止もしくは延期になり十分に公表するチャンスを得ることが難しかった。従来からの研究継続として行ってきた，末梢神経を活動電位が伝播する様子を電位と磁場の両面から捉えることをテーマとした東京医科歯科大学，株式会社リコーとの共同研究において，手首電気刺激により脊髄を伝播するインパルスの可視化に成功した原著論文と正中神経及び尺骨神経の電気刺激により腕神経叢を伝播するインパルスの可視化に成功した原著論文を公表することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2019－20年度には，呼吸相が体性感覚情報処理に及ぼす影響について脳波，脈波，交感神経皮膚反応などを計測する実験を進めたが，新型コロナウィルス感染拡大の影響で十分な被験者で検討することが難しかった。痛覚刺激の場合と，触覚を伝播する大径有髄線維を刺激した場合とで呼吸相の影響が異なることが示唆されたものの，結論につなげるにはもう少し検討が必要であった。予定していたもう一つの研究テーマである，呼吸相・様式と運動機能に関するH反射の実験については，中断を余儀なくされたため，2021年度への課題となった。このような状況を鑑みて，本研究課題の進捗状況は若干遅れているという自己評価に至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度が始まった現在も，新型コロナウィルス感染拡大の影響のさなかにある。収束の時期がいまだ見えない状況ではあるものの，実験を行える状況になったら，2020年度に予定しながら実施できなかった実験を再開するとともに，これまでに収集した実験データの解析を順次進めて行きたいと考えている。 こうして得られた結論を，問題点を明らかにしつつ整理し，年度後半には国内外の適当な学会で発表することを予定している。
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| Causes of Carryover |
2020年度に予定していた，呼吸相・様式と運動機能に関するＨ反射の実験については，新型コロナウィルス感染拡大の影響で中断と延期を余儀なくされた。そのため実験に際して必要な物品等を購入をすることなく，被験者への謝金も使用することなく年度末に至った。当該助成金は延期となった実験を2021年度に遂行する上で必要な物品等を購入する代金，被験者への謝金などに充てることとしたい。また2021年度に請求した物品購入予算は10万円ともともと少ない予定であったことから，当該助成金と合わせることで，必要な物品購入で不足する心配がなくなると考えられる。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] SQUIDセンサシステムによる正中神経/尺骨神経刺激後の腕神経叢の神経活動の可視化2020
Author(s)
渡部泰士, 川端茂徳, 星野優子, 赤座実穂, 尾崎 勇, 牛尾修太, 佐々木 亨, 宮野由貴, 足立善昭, 関原謙介, 大川 淳
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Journal Title
日本生体磁気学会誌
Volume: 33
Pages: 158～160
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