2014 Fiscal Year Research-status Report
報酬と連合性ペア刺激による新しい運動練習：相反性抑制機能の回復戦略
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25350632
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
鈴木 誠 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (80554302)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桐本 光 新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (40406260)
大西 秀明 新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (90339953)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 行動学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度の第1研究では，健常被験者13名を対象として，報酬確率を統制した行動学習課題における行動確率および一次運動野（M1）興奮性の変化を検証することを目的とした．行動学習課題では，10%から90%の報酬確率が割り当てられた図形をランダムに提示し，手関節屈曲の有無によってGoまたはNo Goを選択するよう教示した．Go反応の後に報酬シンボルが出現した場合に1反応に対して100円が付与され，報酬没収シンボルが出現した場合に100円が差し引かれるルールを適用した．また，報酬提示の1秒後に経頭蓋磁気刺激（TMS）をM1に行い，橈側手根屈筋（FCR）および橈側手根伸筋（ECR）から運動誘発電位（MEP）を記録した．第1研究の結果，報酬確率の増加に伴って行動確率が増加した．また，報酬シンボルを提示した場合にFCRのMEP振幅は向上したが，報酬没収シンボルを提示した場合にはFCRとECRのMEP振幅が共に低下した．第1研究により，行動学習課題における報酬確率の相違に伴って行動確率と主動筋および拮抗筋に投射するM1興奮性に変化をきたすことが示唆された．
第2研究では，健常被験者20名を対象として，主動筋に投射しているM1に対する連合性対刺激（PAS）の効果が拮抗筋M1の可塑的変化を誘導するか否かを検証することを目的とした．PASは，手関節部の正中神経への経皮的電気刺激とM1へのTMSを25 msの刺激間隔，0.25 Hzの刺激頻度で200回行った．M1興奮性の指標として，PASに伴うFCRおよびECRのMEP振幅，short-interval intracortical inhibition（SICI），long-interval intracortical inhibition（LICI）の変化を観察した．PAS中のMEP振幅は，FCRとECR共に時系列的に増加した．また，PAS後にSICIに変化は認められなかったが，LICIはFCRで増加し，FCRで減少した．第2研究においてPASの効果がFCRとECRにおいて認められたことから，主動筋のM1内における介在ニューロンが拮抗筋へ発散している可能性が推測された．
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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
平成26年度の予定であったPASに伴う相反性抑制機能の変化を明らかにすることができたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度の研究では，報酬とPASを統制した介入が相反性抑制機能に及ぼす影響を検証する．それによって，PASが行動練習前のコンディショニング刺激を提供する効果的なリハビリテーション・ツールとなり得るか否かを検証する．
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| Causes of Carryover |
平成26年度の予定であったPASに伴う相反性抑制機能の変化を明らかにすることは概ねできたが，所属施設の変更に伴い物品購入，学会出張，被験者募集の計画を変更する必要が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度には，報酬をPASを統制した行動練習システムを構築するための物品費および被験者謝金，研究成果を学会にて報告するための出張旅費，研究結果を論文発表するための英文校閲費の執行を予定している．
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[Presentation] Induction of intracortical plasticity for reciprocal muscles by paired associative stimulation2014
Author(s)
Makoto Watanabe, Makoto Suzuki, Kazuhiro Sugawara, Takayuki Kawaguchi, Kayoko Takahashi, Shinobu Shimizu, Atsuhiko Matsunaga, Michinari Fukuda, Hideaki Onishi
Organizer
9th Form of Neuroscience on Federation of European Neuroscience Societies
Place of Presentation
Milano C ongressi, Milan, Italy
Year and Date
2014-07-05 – 2014-07-09
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