Neuroscientific study of dual task interference during voluntary movements with muscle relaxation

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K17621
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 福本 寛之 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (00779308)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 二重課題法 / 随意的筋弛緩 / 経頭蓋磁気刺激（TMS） / 皮質脊髄路興奮性 / 皮質抑制性

Outline of Annual Research Achievements

本研究全体を通して，これまで評価されていなかった随意的な筋弛緩を伴う運動課題と認知課題からなる二重課題を同時に行う際の随意運動の発現過程さらにその時の二重課題干渉を，皮質脊髄路の興奮性の指標であるMEPならびに皮質抑制性の指標であるCSP durationという神経生理学的指標を用いて評価するための研究計画を立てた。
本研究では，随意運動の発現に大きく関与している，一次運動野（primary motor cortex: M1）からの運動指令の伝導路である皮質脊髄路の興奮性を経頭蓋磁気刺激法（transcranial magnetic stimulation: TMS）を用い，筋から誘発される運動誘発電位（motor-evoked potential: MEP）振幅ならびに皮質抑制性を反映するCSP durationを指標にすることで非侵襲的に評価する。
令和3年度は，随意的な筋弛緩を伴う運動課題と認知課題からなる二重課題の遂行が皮質脊髄路の興奮性に与える影響について明らかにすることを目的とした。
参加者には，安静座位状態で１）安静条件，２）認知課題条件，３）10%MVCと30%MVCから音に合わせて完全脱力の状態にする（0%MVC）課題（単一運動課題条件），４）３）の課題と同時に２）と同様の認知課題を遂行する課題（二重課題条件）を行ってもらう。それぞれの課題において，左運動野（M1）をTMSで刺激し，右手第一背側骨間筋（FDI）から 皮質脊髄路興奮性の指標となるMEPを記録することとした。
令和３年度は，実験のためのシステム構築を行い，現在，予備実験を実施している状況である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和3年度は，随意的な筋弛緩を伴う運動課題と認知課題からなる二重課題の遂行が皮質脊髄路の興奮性に与える影響について明らかにすることを目的とした。
令和３年度は，実験のためのシステム構築ために時間を割き，またコロナウイルスの影響もあり，現在，予備実験を実施している状況であるため，進捗状況としては当初の予定より遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度に予定していた実験を完遂することを優先する。
その後，令和4年度の予定である，随意的な筋弛緩を伴う運動課題と認知課題からなる二重課題の遂行が皮質抑制性に与える影響について明らかにする実験を実施する。
実験は右利きの一般成人20名を対象に行う。参加者には，安静座位状態で１）安静条件，２）認知課題条件，３）10%MVCと30%MVCから音に合わせて完全脱力の状態にする（0%MVC）課題（単一運動課題条件），４）３）の課題と同時に２）と同様の認知課題を遂行する課題（二重課題条件）を行ってもらう。TMSでの刺激部位，MEPの記録部位については令和3年度計画と同様である。

Causes of Carryover

予定していた学会がオンライン開催となったこと，予定していた実験の予備実験段階であり，被験者への謝金として予定したいた金額を支払っていないため次年度使用額が生じた。