2021 Fiscal Year Research-status Report
Unveiling neuroplasticity of sensorimotor functions subserving acquisition and loss of musical skills
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19KK0252
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
古屋 晋一 上智大学, 上智大学, 准教授 (20509690)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上原 一将 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 助教 (90746661)
瀧山 健 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40725933)
尾崎 有飛 昭和音楽大学, 音楽学部, 講師 (70789924)
平野 雅人 上智大学, 上智大学, 研究員 (40852223) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | ジストニア / 感覚運動統合 / 神経可塑性 / 感覚運動学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，多様な動きを高精度に遂行する上で，感覚と運動の機能が果たす役割を因果性までを明らかにすることを目指し，本研究は当該機能をターゲットとした評価と介入を行った．
ヒトの感覚運動統合システムの可塑性を調べる実験として，健常ピアニストと非音楽家の体性感覚運動統合機能を感覚刺激と非侵襲時期刺激を用いた実験により評価した結果，固有感覚入力が運動野の興奮性を抑制する機能が，ピアニストの方が非音楽家より強いことが明らかとなった（Hirano, Kimoto, Furuya 2020 Cereb Cortex）．また，局所性ジストニアを手指に罹患したピアニストにおける体性感覚運動統合機能の異常を，特殊なロボットを用いたピアノ打鍵における力場適応実験を通して明らかにした（Furuya et al. 2020 Mov Dis）．さらに，局所性ジストニア患者の感覚フィードバック制御機能の異常を，データドリブンの機械学習解析と行動実験を組み合わせることにより，明らかにした．
両側の運動野を対象とした経頭蓋直流電気刺激を用いたニューロリハビリテーション実験を行った結果，経頭蓋磁気刺激を用いた評価実験により，局所性ジストニア患者の運動野の興奮性亢進が減弱することや，感覚運動統合機能の正常化を示唆する結果が認められた．さらに，これら中枢神経機能異常の改善度と，症状の低減度の間に相関が認められた．
さらに，ピアニストが多様な手指の動きを生み出す機序として，中枢神経系における指同士の機能的結合の強化と，末梢筋骨格系における指同士の解剖学的結合の減弱が認められた，
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍のために在外研究の遂行が困難であったが，ドイツ側研究者が現地学生と連携地して実験を行うなどで後れを取り戻しつつあり，また日本側からの若手研究者を受け入れてのドイツでの実験が2021年度から開始したことから，終了までには計画通り終了することが予想されてる．
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| Strategy for Future Research Activity |
ドイツ側研究機関に滞在した日本側若手研究者が複数の実験を学生らと連携しながら並行して進めるほか，日本側研究代表者もドイツ側に渡っての実験補助を行う．得られた成果を複数の論文にまとめ，国際共同研究として国際学術誌に投稿する他，コロナ禍の状況を見ながら国際ワークショップの実施を検討する．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍によるドイツ側に渡航しての国際共同研究が制限されたため．使用計画として，被験者を対象とした謝金と，ドイツに渡航して実験を実施する研究員雇用のための人件費に充当する計画である．
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