2012 Fiscal Year Annual Research Report
脳刺激による学習・記憶神経回路の修飾と運動機能促進:リハビリテーションへの応用
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24680061
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 悟志 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10545867)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 脳機能操作 / 非侵襲脳機能計測 / 学習 / 記憶 / 脳卒中 / リハビリテーション / 経頭蓋直流電気刺激法 / 磁気刺激 |
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| Research Abstract |
経頭蓋直流電気刺激法(tDCS)は、脳活動を安全に修飾する新しい方法としてリハビリテーション医療への応用に期待が高まっているが、その効果の射程や作用機序は明らかではない。本研究では運動学習による技能形成のプロセスを脳刺激により増強させる「学習促進効果」に注目し、長期的な運動技能の獲得を可能にする手法を開発することを目的とする。
本年度は、上記の目的を達成するための基盤となる要素の確立に努めた。(1)まずtDCSの効果を評価するための行動実験のパラダイムを確立した。長期的評価を行うために成績がすぐにプラトーに達しない点、および多くの脳卒中患者でも無理なく遂行できる点を重視した。予備実験の結果、上肢に関しては拇指の内転運動学習課題、下肢に関しては両足のペダリング運動学習課題が上記の要件を満たしていることを確認した。(2)また最適な脳刺激条件に関しても検討を行い、特に電極の配置に関して検討した。運動野を陽極刺激する際に従来は陰極刺激を額に設置していたが、代わりに上腕部に配置しても従来と同じような運動皮質興奮性を高められることを明らかにし、国際誌に報告した(Tatemoto et al., 2012)。額への陰極刺激は前頭葉の活動を抑制する可能性があるため、今後の研究では上腕部への設置が有効であることが示唆された。(3)脳活動を可視化する機能的磁気共鳴画像法を用いて、脳卒中からの機能回復に伴う脳活動領域の変化を画像化し国際学術誌に報告した(Tanaka et al., 2012)。今後の脳卒中患者を対象とした研究では、このような機能回復に伴う脳活動領域の変化を考慮に入れながら、光学ナビゲーションシステムを用いて脳刺激のターゲット領域を決定していく必要があることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度で申請者の所属機関が変更になったため多少のスタートの遅れはあったが、共同研究機関や病院と密な連携を取ることで、ほぼ当初の計画どおりに研究が進み、結果として国際誌に研究成果を第一著者として1報、責任著者として1報の計2報発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度確立した行動実験パラダイムをもとに、より効果的な脳刺激パラメータを開発し運動学習や運動記憶への脳刺激による促進効果の射程を明らかにする
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
。
論文のオンライン掲載費に使用する予定であった直接経費約20万円が未使用であった。該当直接経費は、次年度に論文のオンライン掲載費に使用する計画である。
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