2023 Fiscal Year Research-status Report
感覚麻痺モデルサルを用いたクローズドループ刺激法による体性感覚機能再建法の開発
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21K11259
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
横山 修 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 主任研究員 (60455409)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 体性感覚 / 中枢神経損傷 / 体性感覚障害 / 運動障害 / リゾトミー / 脳機能再建 / 脳電気刺激 / サル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
体性感覚は、随意運動制御に不可欠の役割を果たしている。脳卒中や脊髄損傷等の中枢神経損傷によって、運動障害に加えて体性感覚障害がしばしば引き起こされ、運動機能の再建・回復をより困難にしている。本研究は、上肢体性感覚情報を欠損させた感覚障害モデルサルに対して、リアルタイムの運動情報に基づいて脳の体性感覚野を刺激することによって体性感覚情報をフィードバックし、運動機能を再建する方法の開発を目指している。当該年度は、リアルタイムの運動情報（一次運動野の活動、筋活動、または出力された力の大きさ）に応じて一次体性感覚野を電気刺激するクローズドループ刺激を行うために、デジタル信号の入力頻度あるいはアナログデータの入力値に応じて異なる強度と頻度のパルス出力を生成できるクローズドループ刺激システムソフトウェア・ハードウェアをセットアップし、入力から数十ミリ秒程度の遅延で刺激信号を生成・出力できることを確認した。この時間精度は、フィードバックとして有効に作用し得ると考えられる。さらに、体性感覚・運動機能の再建を検証するための随意運動課題を新たに開発し、2頭のニホンザルのトレーニングを開始した。今後、本方法を体性感覚障害モデルサルに適用することによって、クローズドループ脳刺激法によって体性感覚障害サルの力調節機能を再建できることを実証する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
クローズドループ刺激による体性感覚フィードバックの効果を検証するために、行動課題を新たに開発して新たな動物個体を訓練する必要があり、それらに想定以上の時間を要している。そのため、クローズドループ刺激の効果検証実験をまだ実施できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
動物の行動課題訓練を続け、パフォーマンスが十分な水準に達したら、大脳皮質への多点電極埋込手術や上肢への筋電図計測用電極埋込手術を行い、クローズドループ刺激の効果実証実験を行う。
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| Causes of Carryover |
100チャンネル神経細胞活動記録用電極（ユタアレイ）を消耗品費として当初計上していたが、研究代表者が所属する研究室が既に保有する同等の電極を使用するよう計画を変更したので次年度使用額が生じた。
次年度以降に、実験実施に必要な物品（電子部品や薬品等の消耗品など）を購入するために使用する。また、これまで得られた成果を学会にて発表するためにかかる費用（学会参加費、旅費）、論文として出版するためにかかる費用（英文校正費、出版費）にあてる。
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