2021 Fiscal Year Research-status Report
運動学習時の脳周波数モデルの解明と新規ニューロモジュレーション介入戦略の構築
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20K19423
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
濱田 裕幸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (70837351)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 運動学習 / ニューロモジュレーション / 経頭蓋電気刺激 / 脳波 / パワースペクトル / リハビリテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、脳卒中後の片麻痺者に対するリハビリテーションと多くの類似点を有する運動学習と、脳の神経活動への修飾作用を有するニューロモジュレーション手法（特に経頭蓋電気刺激）に着目した。
運動学習時に脳の運動に関連する領域のみならず、複数の領域の活動が観察されるが、習熟過程における脳活動の経時的変化は不明な点が多く、経頭蓋電気刺激の最適な介入方法は同定されていない。そこで本研究は、運動学習の段階に応じた脳活動の特徴を理解するために、脳波を用い、周波数の特徴を探索し、その特徴に基づく、経頭蓋電気刺激による介入方略を構築することを目的としている。
令和3年度は、前年度に実施した健常者の手の巧緻動作の運動学習に伴う、脳波活動の特徴に関する追加実験と解析を試みた。具体的な課題としては、参加者は、非利き手での掌上で2つのボールを回転させるボール回し課題を合計20分間実施し、その間の脳波を計測した。運動学習中の特徴的な成分の抽出と、学習過程における脳波の周波数帯の比較を実施した。結果として、運動学習の習熟に伴う特徴的な活動として、運動関連領域や外側頭頂領域，後頭領域の活動の変化が生じていることが示された。これらの活動を基に、ニューロモジュレーション介入（経頭蓋電気刺激による介入）を設計し、運動学習への修飾作用の調査を進行している。
令和4年度は、現在進行している経頭蓋電気刺激による介入効果の検証を進める。
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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
運動学習中の脳波パワースペクトルの特徴を基にしたニューロモジュレーション手法の設計を行い、データ取得を進行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
運動学習の効果を高める経頭蓋電気刺激の方法を確立するために、以下の実験を進める。
1. 健常者の運動学習に対し、これまでの脳波パワースペクトルの特徴の検証によって導き出された経頭蓋電気刺激による介入を行い、有効性を検証する。
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| Causes of Carryover |
オンラインによる学会参加に伴い，旅費の使用が少なかったため，次年度使用額が生じた．
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