機能的電気刺激を用いた歩行が皮質内興奮性に与える影響

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K23298
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 湯浅 明子 藤田医科大学, 医学部, 研究員 (30878468)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 機能的電気刺激 / 経頭蓋磁気刺激 / 一次運動野 / 神経可塑性 / 運動誘発電位 / 歩行

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、目的動作に併せて末梢の神経や筋を電気刺激することで運動機能向上を図る機能的電気刺激（Functional electrical stimulation: FES）を用いた歩行リハビリテーションによる一次運動野の興奮性に与える影響を、非侵襲的神経学的手法を用いて明らかにすることを目的とする。特に本研究では、FESを用いた歩行による一次運動野の神経回路の促通・抑制効果、および神経活動の空間的広がりを検証する。この検証により、FESによる脳機能再構築が運動機能回復を促進するという裏付けになることが期待される。
2020年度はまず、評価手法の確立ならびに計測手技獲得のため、脳卒中患者を対象とした安静時の一次運動野の神経回路の促通・抑制（皮質脊髄路興奮性の指標である運動誘発電位（MEP）の振幅値が減少する短潜時皮質内抑制、増大する皮質内促通）の評価を経頭蓋磁気刺激装置を用いて行なった。さらに、健常者を対象として、一次運動野の空間的広がりを評価する複数筋同時マッピングを、MEPの誘発されやすい上肢筋にて行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Covid-19の影響により、患者を対象としたデータ取得に制限があり当初の予定よりも遅れている。その一方で健常者を対象とした計測は概ね順調である。

Strategy for Future Research Activity

現在、評価手法の確立を中心に健常者を対象とした研究を進めている。今後は実際にFESを用いた歩行介入による神経可塑性への影響を検証する予定である。まずは対象筋をMEPの誘発されやすい上肢筋から下肢筋へと移行する。そして健常者を対象としてFESの効果をTMSを用いて検証し、続いて脳卒中患者を対象に計測を進める予定である。

Causes of Carryover

Covid-19の影響により、当初予定していた国内外の学会に現地参加することができず、予算執行ができなかった。次年度もおそらく現地参加は難しいものと予想されるが、その分物品の補修や計測機器の補充、論文投稿費用等に充てる予定である。