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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ヒトの歩行安全性をもたらす下肢運動機能制御の解明

Research Project

Project/Area Number 22500373
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

長峯 隆  札幌医科大学, 医学部, 教授 (10231490)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢澤 省吾  札幌医科大学, 医学部, 講師 (20556485)
篠崎 淳  札幌医科大学, 医学部, 助教 (30510953)
原田 邦明  札幌医科大学, 医学部, 研究員 (50423760)
Keywords運動制御 / 反応時間課題 / 欠落刺激 / 運動関連領野
Research Abstract

歩行のみならず、運動を随意的に停止する機構は未解明である。特に歩行の停止困難が生じる場合は転倒の危険性が大きく、歩行安全性を検討するうえで重要である。本研究期間では歩行制御機構のうち運動停止機構の解明における予備実験を行った。
行進など、聴覚により歩行を駆動している際の聴覚欠落は、予測外に運動を停止せねばならず、安定した歩行継続過程における外乱となる。本研究では20%の割合で音の欠落を含む聴覚刺激を作成し、歩行の際の下肢運動に近い頻度(1.4Hz)で提示した。H22年度には音に対して右手(利き手)の反応運動を行わせ、音が予期せず欠落した場合には随意的に運動を中断させる際の脳磁場を計測した。運動を中断する際にその運動に対応する一次運動野および運動関連領野が活動することを認めた。H23年度は、左手(非利き手)と右足の運動を同じ刺激を用いて運動をさせた。右手の運動と同様に運動関連領野の活動を認めたが、賦活される運動領野は動かす部位で異なった。一方、運動の部位によらず共通して右半球の前頭前野・頭頂葉・側頭葉に活動を認め、これらは刺激欠落の認知から行動の変容へ関わるものと推測された。刺激欠落の認知および判断には運動の部位によらず前頭前野-側頭葉・頭頂葉が関与し、運動の停止には対応する運動関連領野が関与することを示した。現在、これを立位姿勢での運動、また歩行まで適応するための検討を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

脳磁計を用いて手の運動、足の運動の脳活動を順調に記録できており、躯幹固定時の状態把握はほぼ予定通り進んでいる。歩行時の記録を行うための条件設定はほぼ終了し、最終年度には、立位時の外乱に対する脳波記録に進むことが可能となっている。

Strategy for Future Research Activity

新たに加速度計を導入し、立位での単純運動と歩行運動での脳波記録を試みる予定である。2年間の検討において、立位での高頻度運動は疲労も増加させるため、課題の修正も検討中である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Evaluation of tongue sensory disturbance by somatosensory evoked magnetic fields following tongue stimulation2011

    • Author(s)
      Maezawa H、Yoshida K、Matsuhashi M、Yokoyama Y、Mima T、Bessho K、Fujita S、Nagamine T、Fukuyama H
    • Journal Title

      Neurosci Res

      Volume: 71 Pages: 244-250

    • DOI

      DOI:10.1016/j.neures.2011.07.1831

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An automatic spike detection system based on elimination of false positives using the large-area context in the scalp EEG2011

    • Author(s)
      Ji Z、Sugi T、Goto S、Wang X、Ikeda A、Nagamine T、Shibasaki H、Nakamura
    • Journal Title

      IEEE Trans Biomed Eng

      Volume: 58 Pages: 2477-2488

    • DOI

      DOI:10.1109/TBME.2011.2157917

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased cortical hyperexcitability and exaggerated myoclonus with aging in benign adult familial myoclonus epilepsy2011

    • Author(s)
      Hitomi T, Ikeda A, Kondo T, Imamura H, Inouchi M, Matsumoto R, Terada K, Kanda M, Matsuhashi M, Nagamine T, Shibasaki H, Takahashi R
    • Journal Title

      Mov Disord

      Volume: 26 Pages: 1509-1514

    • DOI

      DOI:10.1002/mds.23653

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Brain rhythm and movement2012

    • Author(s)
      Nagamine, T
    • Organizer
      Korea-Japan Joint Seminar "Motor Network-Planning and Inhibition"
    • Place of Presentation
      Seoul,韓国
    • Year and Date
      2012-02-23
  • [Presentation] Pause in movement : An MEG study2012

    • Author(s)
      Yazawa, S
    • Organizer
      Korea-Japan Joint Seminar "Motor Network-Planning and Inhibition"
    • Place of Presentation
      Seoul,韓国
    • Year and Date
      2012-02-23
  • [Presentation] 反応課題遂行を中断する際の運動関連領野の関与:背景脳活動の検討2011

    • Author(s)
      矢澤省吾
    • Organizer
      第41回日本臨床神経生理学会
    • Place of Presentation
      静岡市
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] 非侵襲的脳機能検査法とリハビリテーション2011

    • Author(s)
      長峯隆
    • Organizer
      第42回北海道地方会作業療法学会
    • Place of Presentation
      札幌市(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-08
  • [Presentation] 反応課題遂行を中断する際の運動関連領野の関与:解析法の検討2011

    • Author(s)
      矢潭省吾
    • Organizer
      第91回日本生理学会北海道地方会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2011-08-25

URL: 

Published: 2013-06-26  

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