2020 Fiscal Year Annual Research Report
運動肢と同側の運動野を賦活する神経基盤の解明とリハビリテーションへの応用
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20J21369
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
松本 卓也 広島大学, 医系科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 経頭蓋磁気刺激 / 皮質内抑制機能 / 一次運動野 / 同側 / ラテラリティ / タッピング / 運動誘発電位 / 筋電図 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳卒中後，非侵襲的な脳刺激法を用いて非損傷側半球の過剰な活動を抑制し，麻痺側肢を集中的に使用するリハビリテーション手法の有効性が検証されているが，麻痺側肢の随意運動が困難な対象者にはこの方法は適用されない．本研究では，運動肢と同側一次運動野の興奮性は，どのような運動課題の遂行時に大きく増大するのかを明らかにし，重度の片麻痺症状を呈する脳卒中患者の機能回復に有効な非麻痺側上肢で行うリハビリテーションを開発するための神経生理学的基礎データを提供することを目的とする．
2020年度は，光刺激にタイミングを合わせる単純なタッピングと，単語を入力するという認知課題的要素を含むタッピングとで，同側一次運動野の興奮性の変化を電気磁気生理学的手法により比較した．その結果，認知課題タッピングと比較して，単純なタッピング時に，同側一次運動野の短潜時皮質内抑制機能が減弱する，即ち興奮性の増大が惹起されることが明らかとなった．本研究から，タッピング運動肢と同側の一次運動野の興奮性増大が生じるが，その程度は実施する運動課題により異なることが示された．麻痺側の随意運動が困難な脳卒中片麻痺患者の病巣半球一次運動野興奮性の増大を意図するリハビリテーションでは，非麻痺側上肢で単純な運動課題を行うことが有効である可能性が示唆され，上述の目的の一部を達成することができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
運動肢と同側一次運動野の興奮性は，どのような運動課題の遂行時に大きく増大するのかについて研究した．その結果，認知課題タッピングと比較して，単純なタッピング時に，同側一次運動野の短潜時皮質内抑制機能が減弱する，即ち興奮性の増大が惹起されることが明らかとなった．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，この単純なタッピング運動課題時の同側一次運動野の興奮性の増大は，自己ペースと外的ペース，あるいは単純反応と選択反応課題とで違いがあるのか否かについて，課題遂行中の脳活動を64チャネル脳波計により計測し，他の運動関連領野との機能的結合という観点から詳細な検討を行う．また，興奮性が低下した脳卒中後の病巣半球のモデルとして，経頭蓋静磁場刺激により一次運動野や他の運動関連領野の興奮性を一過性に抑制し，その回復に有効な認知運動課題について探索を進める．これに加えて，静磁場刺激の中枢神経系に対する効果にはどのような分子生物学的神経機序が関与しているのか，について明らかにする研究も同時に行う．昨年度から神経生理学教室の教授の指導の下，パッチクランプ法を用いた膜電位の変化を記録する技術の習得に取り組んでいる．この手法を用いて，静磁場刺激中および刺激後の神経細胞にどのような変化が生じているのかを今後検証する予定である．
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