An exploratory study on the neural substrate of cognitive frailty using Transcranial Magnetic Stimulation and EEG methods.

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K11455
• Research Institution: Prefectural University of Hiroshima
• Principal Investigator: 田中 睦英 県立広島大学, 保健福祉学部(三原キャンパス), 講師 (20412835)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高宮 尚美 県立広島大学, 保健福祉学部(三原キャンパス), 助教 (70723469)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: コグニティブ・フレイル / 経頭蓋磁気刺激 / 安静時脳波 / 介護予防

Outline of Annual Research Achievements

研究の目的：本研究は，軽度認知障害（MCI）と身体フレイルを合併した状態である，コグニティブ・フレイルについて，経頭蓋磁気刺激（Transcranial Magnetic Stimulation，TMS）と安静時脳波解析を併用した神経生理学的評価手法を開発し，高齢者の健康寿命の延伸に資することを目的とする．
研究の進捗：TMS装置は研究責任者の所属する県立広島大学三原キャンパスで2台保有しているが，本研究で測定する短潜時求心性抑制（SAI）について，必要な機器と実施実績がないことから，今年度は研究環境の整備と研究実施体制の構築を進めた．既存のTMS装置で測定したデータを取得し，解析するためのLabChart proのソフトウェアとライセンスおよびTMSを測定するためのノートPCを購入した．また，フレイル評価に必要な身長・体重を正確に計測するための身長計付体重計を購入した．当初脳波測定は生体信号アンプ「ポリメイトミニ」を使用する予定だったが，既設の脳波測定装置（EEG-1200，日本光電）に64チャンネル脳波キャップと関連オプションを追加したことから，より精度の高い測定・解析が実行可能となった．
研究実施体制については，研究協力者である森　大志教授（県立広島大学）と桐本　光教授（広島大学大学院医系科学研究科感覚運動神経科学教室）の監修・指導によるTMSのハンズオンを実施し，研究責任者の測定技術を向上するとともに，脳波測定について分担研究者と研究打ち合わせを重ねた．また，短潜時求心性抑制（SAI）測定によるコリン作動性ニューロンの評価について、研究協力者である桐本　光教授の研究室と共同実施することとなった．
被験者については，地域在住高齢者13名をリクルートし事前スクリーニングを実施した．評価の結果、全員が健常高齢者であったが，健常コントロールとしてTMS・脳波測定に参加予定である．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度は研究環境の整備とパイロットスタディを実施する予定であったが，主にTMS測定を実施する予定であった同一施設所属の研究分担者が退職し，他研究機関に移籍したため，研究責任者がTMSを安定して測定できるようになるのに時間を要した．
また当初計画で予定していたSAI測定に必要な経費電気刺激装置が高額であったことから，機器貸与を含め研究協力者（機関）を探すのに時間を要した．
年度当初はCOVID-19の影響が継続しており積極的な高齢被験者のリクルートができなかった．結果として近隣住民からの被験者募集が下半期にずれこんだことも遅延の要因のひとつである．

Strategy for Future Research Activity

令和6年度よりコグニティブ・フレイル高齢者を被験者とした実験を実行できるよう，次年度は以下の計画を推進する．
健常成人での安静時脳波測定と解析方法の確立するために，次年度4月から6月にかけてパイロットスタディを行い，効果的な測定・解析手法を検討する．健常者でも難易度の高い認知タスク（視覚n-back課題）を被験者に課し，神経生理学的指標との関連を検討する．成果の一部は11月に開催される第53回日本臨床神経生理学会で発表する．併せて研究協力者の桐本　光教授と共同で，県立広島大学三原キャンパスでのTMSによるSAI測定の環境の構築を推進し，7月から9月を目安に，健常成人でのTMS（SAI）のパイロットスタディを実施する．
9月から10月頃を目処に，健常高齢者でのTMSと脳波測定のパイロットスタディを開始する．同時に、コグニティブ・フレイル被験者のスクリーニングのための地域在住高齢者を対象としたフレイル予防教室を企画・開催する．併せて，高齢者におけるコグニティブ・フレイルの有病率と危険因子を探索することを目的として，web調査によるコグニティブ・フレイルの疫学調査を実施する．

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由：当初計画ではTMSの磁気コイルを購入する予定であったが，すでに必要数が設置されていたため，購入が不要となった．今年度は研究環境と研究体制の構築が中心であったため，謝金が発生しなかった．研究打ち合わせはほぼオンラインで実施したため，旅費が発生しなかった．
使用計画：被験者謝金（約200千円），国内学会参加費（約100千円），被験者への案内文書送付（約10千円），研究打ち合わせ旅費（約50千円），実験用備品購入（ディスポーザブル電極，アース電極，アルコール綿等）（約200千円），脳波トリガーボックス（約200千円）