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2013 Fiscal Year Annual Research Report

歩行周期類似の高周波電気刺激による歩行機能再建とその神経基盤の検討

Research Project

Project/Area Number 25882029
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

山口 智史  慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (20594956)

Project Period (FY) 2013-08-30 – 2015-03-31
Keywords電気刺激 / 随意運動 / 脊髄相反性抑制 / 反射 / 歩行 / 脳卒中 / 機能回復 / リハビリテーション
Research Abstract

研究課題である歩行周期に類似した高周波感覚刺激(PES)を歩行に合わせることによる治療の効果を検証するための基礎的な研究として、適切な介入時間を決定することを目的に、PESと随意運動の組み合わせによる脊髄相反性抑制(RI)の増強を誘導するために必要な介入時間とその持続効果について健常者を対象に検討した。
実験1における課題は、PESと足関節背屈運動(背屈運動)、PESのみ、背屈運動のみの3課題とした。評価は、ヒラメ筋H反射において条件-試験刺激法を用いて、拮抗筋である前脛骨筋からヒラメ筋に対するRIを測定した。RI測定は開始前、介入5分後、介入10分後、介入20分後で実施した。その結果、PESと背屈運動を組み合わせた群において、介入前と比較し、介入5分後から有意なRI増強を認めた。PESのみおよび背屈運動のみは、介入前と比較し、介入20分後に有意にRIが増強した。
実験2では、実験1と同様の3課題をそれぞれ20分間実施し、RI増強の持続効果を検討した。その結果、PESと背屈運動を組み合わせた群では、介入前と比較し、介入直後から介入終了後20分まで有意なRI増強を認めた。PESのみでは、介入前と比較し、介入終了後10分まで有意なRI増強を認め,随意運動のみでは、介入終了直後においてのみ有意なRI増強を示した。これらの結果から、PESを随意運動と組み合わせた場合には、介入後5分からRI増強効果が得られ、組わせた運動を20分間行うことで、その効果が20分後まで持続することが明らかとなった。
これらの知見は、PESを歩行運動に合わせることによる効果の検証を行う上で、介入手法の確立に重要な示唆を与えると考えられる。今後、これらの知見をもとに、脳卒中患者において効果を検証していく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

現在、患者に対する実験について倫理審査中であり、患者においての研究が開始ができていない状況である。

Strategy for Future Research Activity

倫理審査認可後スムースに開始できように、リクルートや計測の準備を進めている。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Dual-hemisphere transcranial direct current stimulation improves performance in a tactile spatial discrimination task2014

    • Author(s)
      Fujimoto S,Yamaguchi T,Otaka Y,Kondo K,Tanaka S
    • Journal Title

      Clinical Neurophysiology

      Volume: 125 Pages: 1669-1674

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2013.12.100.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-dependent changes in motor cortical excitability by electrical stimulation combined with voluntary drive2014

    • Author(s)
      Sugawara K,Yamaguchi T,Tanabe S,Suzuki T,Saito K,Higashi T
    • Journal Title

      NeuroReport

      Volume: 25 Pages: 404-409

    • DOI

      10.1097/WNR.0000000000000108.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combined effect of motor imagery and peripheral nerve electrical stimulation on the motor cortex2013

    • Author(s)
      Saito K, Yamaguchi T, Yoshida N, Tanabe S, Kondo K, Sugawara S
    • Journal Title

      Experimental Brain Research

      Volume: 227 Pages: 333-342

    • DOI

      10.1007/s00221-013-3513-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of transcutaneous spinal DC stimulation on plasticity of the spinal circuits and corticospinal tracts in humans2013

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Fujimoto S, Otaka Y, Tanaka S
    • Journal Title

      Conference proceedings of the 6th international IEEE EMBS neural engineering

      Volume: 1 Pages: 275-278

    • DOI

      10.1109/NER.2013.6695925

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Specifications of an electromyogram-driven neuromuscular stimulator for upper limb functional recovery2013

    • Author(s)
      Muraoka Y, Tanabe S, Yamaguchi T, Takeda K
    • Journal Title

      Conference proceedings of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      Volume: 1 Pages: 277-280

    • DOI

      10.1109/EMBC.2013.6609491.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Combined effects of pedaling exercise and sensory electrical stimulation on gait performance in patients with subacute stroke: a multicenter, sham-controlled randomized controlled trial2014

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Ikuno K, Fuchigami K, Koyama S, Fujikawa S, Kobayashi H, Kitaura M, Matsunaga H, Liu M
    • Organizer
      8th World Congress for NeuroRehabilitation,
    • Place of Presentation
      Istanbul
    • Year and Date
      20140408-20140412
  • [Presentation] The combined effects of anodal tDCS and patterned electrical stimulation on spinal inhibitory interneurons and motor function among patients with incomplete spinal cord injury.2014

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Fujiwara T, Tsai Y, Tang S, Liu M
    • Organizer
      30th International Congress on Clinical Neurophysiology
    • Place of Presentation
      Berlin
    • Year and Date
      20140319-20140323
  • [Presentation] Attention modulates plasticity in human motor cortex2013

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Tanaka S, Moriya S, Otaka Y
    • Organizer
      Neuroscience2013
    • Place of Presentation
      San Diego
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] Effects of transcutaneous spinal DC stimulation on plasticity of the spinal circuits and corticospinal tracts in humans2013

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Fujimoto S, Otaka Y, Tanaka S
    • Organizer
      6th international IEEE EMBS Conference on Neural Engineering
    • Place of Presentation
      San Diego
    • Year and Date
      20131106-20131108
  • [Presentation] Novel strategy of peripheral nerve stimulation for the recovery of locomotion among patients with central nervous system lesions2013

    • Author(s)
      Yamaguchi T
    • Organizer
      WCPT-AWP & ACPT 2013
    • Place of Presentation
      Taichung
    • Year and Date
      20130905-20130909

URL: 

Published: 2015-05-28  

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