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2021 Fiscal Year Research-status Report

Development of a Neuromodulation Method Using Local Vibratory Stimulation and Transcutaneous Spinal Cord Stimulation

Research Project

Project/Area Number 21K17517
Research InstitutionTokyo International University

Principal Investigator

一寸木 洋平  東京国際大学, 医療健康学部, 講師 (60778942)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Keywords経皮的脊髄刺激 / 振動刺激 / 脊髄反射
Outline of Annual Research Achievements

中枢神経疾患患者の運動機能回復を促進させる新たなリハビリテーション法の開発は、臨床家及び研究者間の共通の課題となっている。申請者はこれまで脊髄後根への刺激が可能な経皮的脊髄刺激や、歩行に関連した末梢感覚入力が中枢神経系に及ぼす影響を明らかにしてきた。本研究では、これまでの知見を発展させ、局所振動刺激と経皮的脊髄刺激を併用した新たなニューロモデュレーション法が脊髄及び脊髄より上位の中枢神経系に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。そして、中枢神経疾患患者の運動機能回復を促進させる新たなリハビリテーション法を開発することを最終的な目的とする。
初年度である2021年度の計画では、末梢感覚入力とtSCSによって活動する脊髄神経回路の関係を明らかにすることを計画していた。タイミング制御可能な局所振動刺激装置や受動サイクリング装置を新たに導入し、実験系の構築を中心に行った。実験系構築に関しては、概ね順調に進んだといえるが、COVID-19により、計画していたデータ収集を行うことができなかった。引き続き、感染状況を踏まえながら、データ取集を進めていく予定である。
その他、本研究内容に関係する共同研究については複数の共著論文が国際学術雑誌(PLOS ONE, eNeuro, Neuroscience, Journal of Clinical Medicine, Experimental Brain Research等)に採択された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度である2021年度の計画では、末梢感覚入力とtSCSによって活動する脊髄神経回路の関係を明らかにすることを計画していた。タイミング制御可能な局所振動刺激装置や受動サイクリング装置を新たに導入し、実験系の構築を中心に行った。実験系構築に関しては、概ね順調に進んだといえるが、COVID-19により、計画していたデータ収集を行うことができなかった。引き続き、感染状況を踏まえながら、データ取集を進めていく予定である。
その他、本研究内容に関係する共同研究については複数の論文が国際学術雑誌に採択された。

Strategy for Future Research Activity

初年度である2021年度の計画していた研究のデータ取集を早急に終わらせ、実験解析や研究発表を進めてく予定である。2022年度の研究計画は、2021年度の計測結果を考慮する必要があるため、実施を先送りにする。2021年度の成果として実験系構築が順調に進んでいるため、COVID-19の感染状況を踏まえながら、計画していたデータ収集を進めていく予定である。

Causes of Carryover

COVID-19の流行により、予定していた実験を実施することができなかった。そのため、被検者に対する謝金のための経費を翌年度に繰り越すこととした。次年度は、主に被検者謝金、英文校正の費用、実験用PCなどに経費を使用する予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results)

  • [Journal Article] Effects of action observation and motor imagery of walking on the corticospinal and spinal motoneuron excitability and motor imagery ability in healthy participants2022

    • Author(s)
      Kaneko Naotsugu、Sasaki Atsushi、Yokoyama Hikaru、Masugi Yohei、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Pages: ー

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0266000

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Task- and Intensity-Dependent Modulation of Arm-Trunk Neural Interactions in the Corticospinal Pathway in Humans2021

    • Author(s)
      Sasaki Atsushi、Kaneko Naotsugu、Masugi Yohei、Kato Tatsuya、Milosevic Matija、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0111-21.2021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Effects of Paired Associative Stimulation with Transcutaneous Spinal Cord Stimulation on Corticospinal Excitability in Multiple Lower-limb Muscles2021

    • Author(s)
      Kaneko Naotsugu、Sasaki Atsushi、Masugi Yohei、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 476 Pages: 45~59

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2021.08.028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low-Intensity and Short-Duration Continuous Cervical Transcutaneous Spinal Cord Stimulation Intervention Does Not Prime the Corticospinal and Spinal Reflex Pathways in Able-Bodied Subjects2021

    • Author(s)
      Sasaki Atsushi、de Freitas Roberto M.、Sayenko Dimitry G.、Masugi Yohei、Nomura Taishin、Nakazawa Kimitaka、Milosevic Matija
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 10 Pages: 3633~3633

    • DOI

      10.3390/jcm10163633

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intra-limb modulations of posterior root-muscle reflexes evoked from the lower-limb muscles during isometric voluntary contractions2021

    • Author(s)
      Saito Akira、Nakagawa Kento、Masugi Yohei、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Experimental Brain Research

      Volume: 239 Pages: 3035~3043

    • DOI

      10.1007/s00221-021-06187-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Selectivity and excitability of upper-limb muscle activation during cervical transcutaneous spinal cord stimulation in humans2021

    • Author(s)
      de Freitas Roberto M.、Sasaki Atsushi、Sayenko Dimitry G.、Masugi Yohei、Nomura Taishin、Nakazawa Kimitaka、Milosevic Matija
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 131 Pages: 746~759

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00132.2021

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2022-12-28  

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