A dose-response relationship in transcranial brain stimulation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H04050
• 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: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: TANAKA SATOSHI 浜松医科大学, 医学部, 教授 (10545867)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊田 竜郎 常葉大学, 保健医療学部, 教授 (00402339) ; 森下 紗帆 常葉大学, 健康プロデュース学部, 助教 (30614010)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脳刺激 / 心理学 / 神経科学 / リハビリテーション / 脳卒中 / 脳血管障害

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the dose-response relationship between tDCS dose and cortical excitability and behavior. As a result, the increase in the human motor cortical excitability by tDCS was greatest when the estimated electric-field strength was 0.5 ~ 1.0 V/m. The motor cortex excitability decreased under higher electric-field strength. This suggests that the dose-response relationship between the human motor cortical excitability and tDCS was nonlinear. In addition, preliminary results showed that tDCS for 2 weeks reduced the severity of movement disorders in a rat model of cerebral infarction.

Free Research Field

心理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

国内外の脳卒中患者は今後も増加が予測されている。したがって，臨床応用に重要である用量反応関係に資する知見を見出した本研究の学術的重要性は高いと考える。また、tDCSはその簡便性・携帯性が他の手法に比べて大きな利点となっており，脳卒中のみならず患者総数が約250万人といわれる精神疾患への応用も期待されている。さらに，外科手術による電気刺激が必要であったパーキンソン病などに対し電気刺激を非侵襲に実現する可能性を秘める。したがって、tDCSの用量反応関係に対する本研究成果、tDCSの他の精神・神経疾患への応用にも資する知見と考えられる。