2013 Fiscal Year Research-status Report
高頻度の感覚刺激による下肢皮膚反射の可塑的変化とその応用
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25350701
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
小宮山 伴与志 千葉大学, 教育学部, 教授 (70215408)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 皮膚反射 / 高頻度電気刺激 / 可塑性 / 下肢筋 |
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| Research Abstract |
足底部の異なる部位に対する電気刺激は下肢の広範な筋群に特異的な反射性筋活動を引き起こすことが知られている。本研究課題の目標は、様々な運動課題時における持続的な高頻度感覚刺激が足底皮膚反射の可塑的変化に及ぼす部位特異性を解明することにある。本研究成果を応用して、発育発達期の児童・生徒や高齢者に対する歩行改善に応用したり、歩行障害を有する人たちへのリハビリテーショントレーニングに活用したりする可能性が考えられる。
平成25年度の研究目標は、足底皮膚反射の可塑的な修飾を引き起こす部位特異性を解明することであった。神経学的疾患のない健康な成人男性10 名を被験者として、足底部に対する高頻度電気刺激前後の皮膚反射動態を立位状態で検討した。皮膚反射を導出するため、足部の前方内側部および踵部に対して電気刺激を与えた。この際、刺激強度は感覚閾値の2~2.5 倍、5 発刺激(300Hz)であった。また、皮膚反射に可塑的変化を生じさせるために、刺激頻度1~1.5倍、刺激頻度300Hzで約10 分間電気刺激を同一部位に与えた。筋電図は、ヒラメ筋、前脛骨筋、内側腓腹筋、大腿二頭筋、大腿四頭筋から表面誘導により導出し、生体アンプにて増幅した。電気刺激は、コンピュータ制御可能なパルス発生器とアイソレータを介して行った。
足部の前方内側部および踵部足底部に対する電気刺激により、前脛骨筋ではそれぞれ促通および抑制性の皮膚反射効果が出現した。これらの皮膚反射の振幅は高頻度の皮膚感覚刺激を与えた後、有意に減少し、その効果は30分程度継続した。この高頻度電気刺激効果は足部の前方内側部および踵部の両者に観察され、部位特性は認められなかった。次年度は、これらの効果が、歩行運動時にどの様な動態を示すか検討する予定である。
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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
本年度は、異なる足底部位に対する高頻電気刺激が皮膚反射の動態に与える影響について検討した。その結果、足底前方内側部、ならびに踵部に対する電気刺激は、前脛骨筋に対して、それぞれ促通及び抑制効果をもたらすという、我々の先行研究結果を追認した。さらに
300Hzの高頻度電気刺激を与えることにより、部位特性は見られないが、皮膚反射が可塑的に30分程度減少するという結果が得られた。これらの知見は、先行研究では報告されていないことから、本研究課題で初めて明らかになった神経系の特性と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究目標がほぼ順調に達成されたことから、平成26年度は計画通り、高頻度電気刺激によって引き起こされる皮膚反射の可塑的変化が動的な歩行運動時にどの様な動態を示すか検討する予定である。また、刺激部位特性についても同様に検討を進めて行く。
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