| Project/Area Number |
23K10795
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
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| Research Institution | Osaka Kawasaki Rehabilitation University |
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Principal Investigator |
大篭 友博 大阪河崎リハビリテーション大学, リハビリテーション学部, 講師 (80584755)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 身体重心動揺 / 脳波 / 姿勢制御 / 経頭蓋電気刺激 / 運動制御 / 大脳皮質 |
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| Outline of Research at the Start |
外界からの感覚入力は重心動揺に大きな影響を与える。健常なヒトの場合、日常生活の中で起こる急速な感覚入力様式の変化に応じて、運動を意識的に補正するための命令を出力している。しかしながら、この多様な感覚入力変化に適応して運動を制御する共通の神経基盤は明らかにされていない。本研究では立位バランス制御中に感覚入力を変化させ、重心動揺と各種脳波成分の時系列的変化を調べることで、重心の意識的補正に関わる脳波成分を特定する。さらに、経頭蓋交流電気刺激法 (tACS) を利用した外部からの電気刺激によって、これらの脳波成分を人為的に誘発し、感覚入力変化に適応するための神経活動であることを実証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
片脚立位と両脚立位、閉眼と開眼の2条件の組合せを用いて、姿勢の不安定化に伴って起こる身体重心動揺の変化と脳波の変化の関連性を調べた。その結果、両脚立位時に比べて片脚立位時には身体重心動揺の周波数が高くなり、30Hzを超えるγ波のパワーが頭頂葉領域で、4-8Hzのθ波のパワーが前頭葉領域でそれぞれ大きくなった。これらの結果を2024年にPeerJ誌に発表した。これに引き続いて経頭蓋交流電気刺激の実験を進めている。介入実験であることからサンプルサイズを少人数で実施している。姿勢制御実験のプロトコルはPeerJ誌に掲載されたものと同様とし、1 mA、70 Hzの陽極刺激を頭頂葉に与える前後で、重心動揺と脳波の測定を実施した。その結果、姿勢制御の難化によって引き起こされる頭頂葉のγ波パワーには、電気刺激によってやや増加傾向が認められた。身体重心動揺の変化については、開眼状態で片脚立位になる課題では、電気刺激の前後で総軌跡長に大きな変化はなかった。しかしながら閉眼状態で同様の課題を実施した場合、経頭蓋交流電気刺激によって重心動揺が抑制される傾向があった。実験の過程で前頭葉から頭頂葉までの領域に解析対象が限られていることが限界点となってきたため、脳波計のチャンネル数を急遽16チャンネルへと増設し、より広範な領域の皮質活動を解析すること、また電流源密度の推定が可能な状態にセットアップした。
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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
観察研究は当初の予定通り進行し論文として公表することが出来た。介入研究についてはサンプルサイズは小規模であるが、変化の傾向が見えていることから、サンプルサイズを増やすことで統計的な有意性を検証する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き介入研究についてサンプルサイズを増やす必要がある。またこれまでの研究の中で開閉眼によって姿勢制御と視覚情報のそれぞれに対する注意レベルの重みづけが、被験者の中で変化している可能性があるため、注意レベルの重みづけと脳波の変化についても今後解析する必要性がある。
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