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2011 Fiscal Year Annual Research Report

四肢の律動的協調運動における体幹筋群の機能的役割

Research Project

Project/Area Number 22500525
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

小宮山 伴与志  千葉大学, 教育学部, 教授 (70215408)

Keywords皮膚反射 / 律動運動 / CPG / 運動ニューロン / 筋電図
Research Abstract

体幹筋群の皮膚反射がCPGによる制御を受けているか否かを検討するため,健常成人7名を対象として下肢ペダリング運動遂行中に腓腹神経に電気刺激を与え,皮膚反射を誘発した.ペダリング課題と静的な筋収縮課題ともに、体幹筋群の皮膚反射は,潜時80-120msに顕著に表れた.皮膚反射の振幅は最大筋電図量で正規化し,その変化量をペダリング課題と静的な筋収縮課題を比較したところ,静的な筋収縮課題に比してペダリング課題中の方が反射振幅の方が有意に大きかった(左右脊柱起立筋(ES)および外腹斜筋(ABL),p<0.05).また,電気刺激をクランク位置12,3,6,9時の各位相で与え、皮膚反射の運動位相依存性について検討したが,有意な変化は観察できなかった.また、ペダリング速度や負荷の変化による皮膚反射の修飾も観察されなかった.一方,静的な筋収縮課題中及びペダリング課題中における皮膚反射の振幅と背景EMG量の相関分析を行ったところ,同側ABLと対側ABLにおいて有意な相関関係が認められた.
本研究では、背景筋電図量が同一でも静的筋収縮時に比してペダリング運動時に皮膚反射の振幅は前者で有意に増大することを確認した。この結果は,体幹筋群を支配する運動ニューロンも下肢のCPGの制御下にあることが示唆された。これまでに,多くの四肢筋群ではペダリング運動や歩行運動の位相に応じて皮膚反射の振幅が変化することが報告されている.しかし,本研究結果は、下肢の低域値皮膚感覚受容器の活動によって引き起こされる体幹筋群の皮膚反射は,運動位相依存性を示さず、歩行周期全体でオフセットを上昇させるように制御されていることを示唆する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

平成23年度は、ペダリング運動遂行中の体幹筋群の皮膚反射を詳細に調べることができるなど、交付申請書に記載した研究計画をほぼ実施することができた。

Strategy for Future Research Activity

研究計画はほぼ順調に進行しているが、被験者の数は十分とは言えないため、今後も継続して被験者数を増やしながら実験を進めて行くことが必要である。.

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Tuning of the excitability of transcortical cutaneous reflex pathways during mirror-like activity2012

    • Author(s)
      Ohtsuka H.
    • Journal Title

      Experimental Brain Research

      Volume: 216 Pages: 135-144

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robotic-assisted stepping modulates monosynaptic reflexes in forearm muscles in the human2011

    • Author(s)
      Nakajima T.
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology

      Volume: 106 Pages: 1679-1687

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 移動行動における脊髄反射の役割2011

    • Author(s)
      小宮山伴与志
    • Journal Title

      BRAIN and NERVE-神経研究の進歩

      Volume: 62(11) Pages: 1129-1137

  • [Presentation] Excitations from the cortical arm area to the contralateral thigh muscles are partly mediated by cervical long propriospinal neurons in humans2011

    • Author(s)
      OHTSUKA H.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2011
    • Place of Presentation
      Washington DC
    • Year and Date
      2011-11-16
  • [Presentation] Convergence in reflex pathways from multiple cutaneous nerves innervating the foot depends upon the number of rhythmically active limbs2011

    • Author(s)
      NAKAJIMA T.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2011
    • Place of Presentation
      Washington DC
    • Year and Date
      2011-11-16
  • [Presentation] Transcallosal inhibition differentially modulates depending on the task requirement of two hands2011

    • Author(s)
      TAZOE T.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2011
    • Place of Presentation
      Washington DC
    • Year and Date
      2011-11-15
  • [Presentation] 皮膚感覚受容器由来の反射運動とその機能的意義2011

    • Author(s)
      小宮山伴与志
    • Organizer
      第19回日本物理療法学会学術大会
    • Place of Presentation
      徳島文理大学徳島キャンパス(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-16

URL: 

Published: 2013-06-26  

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