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2014 Fiscal Year Annual Research Report

脊髄刺激を用いて脊髄損傷患者の手指運動を再建する

Research Project

Project/Area Number 25560294
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

関 和彦  独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 モデル動物開発研究部, 部長 (00226630)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords脊髄刺激 / 霊長類 / 機能再建 / 初期位置
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度は第一に、多極同時刺激による刺激効果の加重様式を確認した。臨床では単なる筋肉の収縮ではなく、日常生活に有意義な大きな力と動きを刺激によって制御する必要がある。そのためには、多極への同時刺激は必須であるが、現在まで至適な刺激パラメタは確立していない。そこで、FMA最大5チャンネル同時に様々なパラメタで刺激を行なった。電極ペアによって、筋電図出力が各チャンネル単独刺激の線形和になる場合は少なく、多くの場合非線形性を示した。具体的には非線形的促進(線形和より大きい)、非線形的抑制(線形和より小さい)が観察された。次に、刺激時の上肢姿勢が刺激効果をどのように修飾するのか定量化した。臨床場面では、患者の安静字姿勢を制御することは不可能である。例えば手が体幹の右にある場合と左にある場合で刺激効果が異なるなら、その点も考慮した刺激パラメタの確立が必要である。そこで、刺激開始時の手の位置が誘発運動に与える影響を系統的に探索した。その結果、体幹部に対する手の相対的な位置の相違により、脊髄刺激効果が有意に異なる事を発見した。この事は、手の初期位置を考慮に入れた刺激パラメタの確立が必須である事を示していた。以上のような刺激加重の非線形性と、刺激効果の初期位置依存性は本研究で初めて明らかになった。今後の脊髄刺激による機能再建技術開発にとって重要な知見を報告できた。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Internal capsule stroke in the common marmoset2015

    • Author(s)
      Puentes S, Seki K.
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 284 Pages: 400-411

    • DOI

      10.1016

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Modulation of spinal motor output by initial arm postures in anesthetized Monkeys.2015

    • Author(s)
      Kazuhiko Seki, Hiroaki Yaguchi, Tomohiko Takei, David Kowalski, Takafumi Suzuki and Kunihiko Mabuchi
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 35(17) Pages: 6937-6945

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.3846-14.2015

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 中脳赤核と運動機能―系統発生的観点から―Red Nucleus and Its Motor Function –A Phylogenetic Perspective–2014

    • Author(s)
      大屋知徹・関和彦
    • Journal Title

      Spinal Surgery

      Volume: 28(3) Pages: 258-263

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 運動駆動細胞群の筋シナジー創出機構2015

    • Author(s)
      大屋知徹、武井智彦、関和彦
    • Organizer
      平成26年度生理学研究所研究会「行動システム脳科学の新展開」
    • Place of Presentation
      生理学研究所
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] Subcortical control of voluntary movement2014

    • Author(s)
      K. Seki
    • Organizer
      18th Thai Neuroscience Society Conference 2014 and 2 nd CU-NIPS Symposium “Frontier in Neuroscience Research”
    • Place of Presentation
      Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      2014-12-22 – 2014-12-23
    • Invited
  • [Presentation] Posture dependency of the twitch responses induced by intraspinal microstimulation to the primate spinal cord2014

    • Author(s)
      H. Yaguchi, D. Kowalski, T. Takei and K. Seki
    • Organizer
      Society for Neuroscience2014
    • Place of Presentation
      Walter E. Washington Convention Center, Washington D.C., U.S.
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [Presentation] 3次元筋骨格モデルに基づくニホンザル精密把握動作の逆動力学解析, Inverse dynamic analysis of precision grip in the Japanese macaque based on a three-dimensional musculoskeletal model.2014

    • Author(s)
      荻原直道、斉藤剛、武井智彦、関和彦
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] 異なる下行路系から生み出される筋投射構造と筋シナジーへの収斂2014

    • Author(s)
      大屋知徹、武井智彦、関和彦
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] 赤核の回路と機能における推察2014

    • Author(s)
      大屋知徹, 武井智彦, 関和彦
    • Organizer
      第8回Motor Control研究会
    • Place of Presentation
      つくば大学
    • Year and Date
      2014-08-07 – 2014-08-09

URL: 

Published: 2016-06-01  

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