2023 Fiscal Year Research-status Report
Development of method to improve cognitive and social functions by artificially enhancing information processing in brain network
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20K11278
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
竹内 直行 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (10374498)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
照井 佳乃 秋田大学, 医学系研究科, 助教 (30806344)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 社会性 / リハビリテーション / コミュニケーション / 運動訓練 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は脳内ネットワーク操作が可能な新しい脳刺激手法を用い運動学習の促進や社会性機能を人工に操作するアプローチを開発することが目的である。運動麻痺やうつ病の治療に使用されている従来の単一部位の興奮性を変化させる磁気刺激や電気刺激などの脳刺激は、広範な脳内ネットワークにより生み出される複雑な認知機能や社会性機能への介入効果は不十分であり、この問題に対し新たなアプローチ法が切望されている。外部刺激で脳振動を変動し離れた領域の脳活動をシンクロさせ刺激部位間の情報処理効率を強化する手法を発展させ、リハビリテーション効果の増大および社会性機能の向上を目指す。両側運動野間のネットワークを人工的に変動させ、両側性転移の変化を評価することで、両側運動野間の機能的結合と両側性転移を調べた結果、20Hz、70Hz 条件は右手の訓練後の左手への両側性転移を刺激直後に促進させ、20Hzにおいては翌日にも効果が持続することが分かった。本研究からこの刺激手法は運動障害に対するリハビリテーションに応用できる可能性が示唆された。経頭蓋直流電気刺激と歩行訓練の併用による二重課題コストの改善および、経頭蓋直流電気刺激にて下肢感覚が変化した不安定な状態における姿勢制御の向上を促す研究を行い、これらの手法は転倒予防に寄与できることが期待され結果を発表した。疼痛時の向社会性を変化させることを目的に、ペア間同時に同じ周波数の振動性脳刺激を実施した。疼痛共感には他者間の脳間シンクロが関与していると推測されており、疼痛関連領域を刺激部位のターゲットとした。シャム刺激と比べリアル刺激時に実験的疼痛に対する自覚的疼痛の変化を認めることがわかり、被験者特性が刺激後の向社会性にどのような影響を及ぼすか解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
脳内ネットワークを操作する刺激手法で運動学習の促進ならびに模倣能力を向上させる研究を遂行した。両側運動野ならびに頭頂部と前頭部間をターゲットとする手法を開発し結果をまとめ発表を行った。他者間の脳間シンクロを人工的に操作する刺激手法が疼痛時の向社会性を変化させることが分かり、現在結果を解析中である。運動学習における同手法の応用を現在計画中であるが、コロナ禍による人との接触制限により研究遂行が停滞している。
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| Strategy for Future Research Activity |
他者間の脳間コミュニケーションを考慮した脳振動刺激を実施し、人の向社会性を人工的に操作する新しいアプローチ開発を目的とした研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍による対人間の接触制限により実験遂行に遅延を認めたため
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