2015 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト型ロボットと脳計算論によるCRPS知覚-運動協応モデルの開発と治療機序解明
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25462425
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
住谷 昌彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (80420420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
四津 有人 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30647368)
宮内 哲 国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター, 企画室嘱託 (80190734)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 難治性疼痛 / 知覚-運動協応 / ヒト型ロボット / 合目的的運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CRPS type 1や神経障害性疼痛の病態として知覚-運動協応の破綻を想定し、上肢の運動障害の要素分解による病態解明を目的としている。CRPSと神経障害性疼痛患者を対象に、任意の標的に対する上肢ポインティング動作を磁場センサーを用いて計測した。明条件では健肢の運動に比して患肢の運動は不正確であったのに対して、暗条件では患肢の運動は健肢とほぼ同等の正確さであった。明条件では視覚に依存して運動制御され、暗条件では体性感覚で運動制御しているため、末梢筋骨格系および脊髄レベルでの異常ではない。このような大脳表象レベルでの異常をモデル化するためにヒト型ロボットを用いた。視覚（デジタルカメラ）と体性感覚（各関節のモーター角度）を備え、さらに運動出力（モーター角度の変化）の3要素について、(i)健常明条件（標的認知＝視覚、身体認知＝視覚）と(ii)健常暗条件（標的認知＝視覚、身体認知＝体性感覚）を基本とし、(iii)視覚異常、(iv)視覚正常＋運動異常、(v)体性感覚正常＋運動異常、(vi)視覚異常＋運動異常、(vii)視覚異常＋体性感覚正常＋運動正常、（viii）視覚異常＋体性感覚正常＋運動異常の8条件について上肢ポインティング動作を実施し、ヒト患者と同様に運動の正確さを計測した。その結果、(i)の運動の正確さを基準として、 (iv)＝患肢明条件と(v)＝患肢暗条件がヒト患者のモデルとして最も適当であり、ヒト患者の運動は運動表象の異常であることが推察された。
さらに、健常ヒト筋痛モデルでのfMRI計測結果とロボット知覚-運動協応破綻モデルの運動表象に関わると考えられる運動前野、補足運動野、後部頭頂葉、後（中）部帯状回、上側頭溝回についてパス解析を行ったが明らかな関連性は見出されず、侵害受容と難治性疼痛での脳内表象が異なることが示唆された。
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