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2022 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, 准教授 (60778942)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords経皮的脊髄刺激 / 振動刺激
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。
初年度に引き続き、2022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用いて、実験系の構築を中心に行った。初年度に引き続き、COVID-19により、計画していたデータ収集を十分に行うことができなかったが、振動刺激単独の効果については脊髄反射法を用いて部分的に調べることが出来た。来年度(期間延長)は、新型コロナ感染症の5類移行により、計測を制限なく実施できると思われるため、データ取集を進めていく予定である。
その他、本研究内容に部分的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(Experimental Brain Research, Front Hum Neurosci, PLoS One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

国内感染状況が悪化したため、実験を十分に実施できなかったが、本研究に関連する振動刺激に関する実験を一部行うことが出来た。足底部への振動刺激によって、脊髄反射が強く抑制されることを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

今年度の研究結果を踏まえ、振動刺激による抑制効果のメカニズムを探る実験を進めていく予定である。また経皮的脊髄刺激との併用効果についても明らかにしていきたいと考えている。

Causes of Carryover

新型コロナウィルスの影響により、実験実施が困難であったため、被検者謝金などの支出がなかった。研究期間を延長したため、次年度に使用する予定である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results)

  • [Journal Article] Modulation of corticospinal excitability related to the forearm muscle during robot-assisted stepping in humans2023

    • Author(s)
      Kitamura Taku、Masugi Yohei、Yamamoto Shin-ichiroh、Ogata Toru、Kawashima Noritaka、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Experimental Brain Research

      Volume: 241 Pages: 1089~1100

    • DOI

      10.1007/s00221-023-06565-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Changes in corticospinal and spinal reflex excitability through functional electrical stimulation with and without observation and imagination of walking2022

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

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 16 Pages: ー

    • DOI

      10.3389/fnhum.2022.994138

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [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

URL: 

Published: 2023-12-25  

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