2020 Fiscal Year Research-status Report
直立姿勢制御の共通神経基盤の解明と姿勢トレーニングへの応用
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20K19602
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
鈴木 伸弥 北海道医療大学, リハビリテーション科学部, 助教 (20803654)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ニューロリハビリテーション / 姿勢制御 / ニューロモデュレーション / 神経可塑性 / トレーニング / バランス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳の適応能力を高める方略は、脳損傷後のリハビリテーションにおいて重要である。本研究の目的は、ヒトの身体運動や姿勢保持のパフォーマンスの改善に向けて、姿勢制御に関与する脳機能の理解を深めること、ならびに、その機能を高める方法を探索することであった。特に、「異なる運動課題の遂行に共通して関与する神経機構」に着目し、研究を展開した。
本年度は、異なる姿勢課題に共通する脳活動の特徴を同定することを目的に、健常者を対象に検証を行った。
まず、下肢を対象とした姿勢保持課題間の共通性の検証を試みた。被験者の下肢筋群から表面筋電図を記録しておき、直立姿勢において、①視覚フィードバックにより足圧中心位置を調整する視覚誘導性バランス課題、②歩幅および歩調を調整する視覚誘導性ステッピング課題を実施した。この時の下肢の運動パターンや筋電図パターンを解析した。その結果、一部、姿勢課題間で共通するパターンを抽出することができた。
次に、上肢を対象とした姿勢保持課題間での共通性の検証を試みた。被験者の上肢筋群から表面筋電図を記録しておき、座位姿勢において、①視覚フィードバックにより指先位置を調整する視覚誘導性上肢リーチング課題、②空中で指先を保持する姿勢保持課題を実施した。これらの課題遂行中に、手指の末梢神経に電気刺激を行うことにより誘発される上肢筋群の反応パターンを解析した。その結果、特に、経皮質成分と考えられる長潜時成分において、動的なリーチング課題と静的な姿勢保持課題とで大きく異なる反応パターンを示した。
これらは、一見異なる姿勢課題においても、一部共通する要素により運動出力が構成されていることを示唆する。ただし、この共通要素の貢献は、上肢と下肢とで一部異なる可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
この理由として、COVID-19の蔓延により、①人を対象とした接触を伴う研究の遂行に一部制限があったこと、②他業務とのエフォートの均衡が保てなかったことが挙げられる。一方で、社会情勢や地域の感染状況を鑑みながら、感染対策を徹底し、当初計画していた研究課題に着手し、研究プロトコルを完成させることができた。さらに、本実験にも着手し、徐々に本研究の仮説を支持する知見が得られている。今後は、対象者数を増やし、これらの知見を集積していく予定である。以上を勘案し、本研究の進捗はやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、まず、遂行途中となっている異なる姿勢課題間に共通する神経基盤の同定に関する研究を完成させる。次に、当初の予定通り、大脳皮質の機能修飾によって影響を受ける姿勢課題の同定に着手する。非侵襲的脳機能修飾法を用いて大脳皮質一次運動野の興奮性を一時的に修飾した際に、生じる様々な姿勢課題パフォーマンへの影響を調査する予定である。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の蔓延により、所属機関より国内移動を伴う出張の自粛が要請されており、共同研究者との研究打ち合わせのための出張や学会出張を実施しなかったこと、および、接触を伴う人を対象とした研究に制限があり、対象者の組み入れが当初の予定よりも少なかったことが大きな理由である。今年度の未使用額の使用計画については、当初導入を予定していたトレッドミルの導入に計上する予定である。また、感染状況を鑑みながら、対象者の組み入れと実験の実施を行っていく。
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