過剰訓練が引き起こす脳神経疾患の神経リハビリテーション法の開発

• 研究課題/領域番号: 15H05358
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 古屋 晋一 上智大学, 音楽医科学研究センター, 特任准教授 (20509690)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 23,790千円 (直接経費: 18,300千円、間接経費: 5,490千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 20,800千円 (直接経費: 16,000千円、間接経費: 4,800千円)
• キーワード: 経頭蓋直流電気刺激 / ニューロリハビリテーション / ジストニア / 巧緻運動機能 / 局所性ジストニア / ニューロフィードバック / 非侵襲脳刺激 / 脳神経可塑性 / 介入 / 経頭蓋磁気刺激 / バイオマーカー / 局所神経回路異常 / 運動器疾患 / シナジー / 巧緻性

研究成果の概要

本研究は，経頭蓋直流電気刺激（tDCS）を両側の大脳皮質運動野に印可しながら両手指鏡像動作を行う介入（ニューロリハビリテーション）を実施し，その前後に神経生理学評価（経頭蓋磁気刺激：TMS）と巧緻運動機能評価（データグローブ，MIDI）を行うことで，当該介入効果の神経生理学的機序を明らかにした．さらにTMSと動作分析により，大脳皮質運動野の興奮性異常と巧緻運動機能低下の間にある詳細な関連を，機械学習手法を用いて明らかにした．加えて，経日介入を行うことで，当該介入効果の漸増が認められた．

研究成果

• [国際共同研究] ハノーファー音楽演劇大学(ドイツ)
• [国際共同研究] ハノーファー音楽演劇大学(ドイツ)
• [国際共同研究] ハノーファー音楽演劇大学/ゲッティンゲン大学/ライプニッツ研究所(ドイツ)
• [雑誌論文] Aberrant cortical excitability reflects the loss of hand dexterity in musician's dystonia (2018)
  • 著者名/発表者名: Furuya Shinichi、Uehara Kazumasa、Sakamoto Takashi、Hanakawa Takashi
  • 雑誌名: The Journal of Physiology 巻: in press 号: 12 ページ: 2397-2411
  • DOI: 10.1113/jp275813
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ジストニアの脳内機序①機能画像 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古屋晋一
  • 雑誌名: Modern Physician 巻: 37(6) ページ: 580-582
• [雑誌論文] A curse of motor expertise: focal task-specific dystonia as manifestation of maladaptive changes in body representations (2016)
  • 著者名/発表者名: Furuya S and Hanakawa T
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 104 ページ: 112-119
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.12.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The impact of stress on motor performance in skilled musicians suffering from focal dystonia: Physiological and psychological characteristics (2016)
  • 著者名/発表者名: Christos Ioannou, Shinichi Furuya, Eckart Altenmuller
  • 雑誌名: Neuropsychologia 巻: 85 ページ: 226-236
  • DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2016.03.029
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Quantification of sound instability in embouchure tremor based on the time varying fundamental frequency. (2016)
  • 著者名/発表者名: Lee A, Voget J, Furuya S, Morise M, Altenmuller E
  • 雑誌名: Journal of Neural Transmission 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 515-521
  • DOI: 10.1007/s00702-016-1533-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Brain plasticity and the concept of metaplasticity in skilled musician (2016)
  • 著者名/発表者名: Eckart Altenmuller, Shinichi Furuya
  • 雑誌名: Advances in Experimental Medicine and Biology 巻: 957 ページ: 197-208
  • DOI: 10.1007/978-3-319-47313-0_11
  • ISBN: 9783319473123, 9783319473130
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Objective evaluation of performance stress in musicians with dystonia: A feasibility study (2016)
  • 著者名/発表者名: Ioannou CI, Furuya S, Altenmuller E
  • 雑誌名: Journal of Motor Behavior 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acquisition and reacquisition of motor coordination in musicians. (2015)
  • 著者名/発表者名: Furuya S, Altenmuller E
  • 雑誌名: Annals of the New York Academy of Sciences 巻: 1337 号: 1 ページ: 118-124
  • DOI: 10.1111/nyas.12659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Losing dexterity: patterns of impaired coordination of finger movements in musician’s dystonia (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Furuya, K. Tominaga, F. Miyazaki, E. Altenmuller
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5(13360） 号: 1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1038/srep13360
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Secrets of virtuoso: neuromuscular attributes of motor virtuosity in expert musicians (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Furuya, T. Oku, F. Miyazaki, H. Kinoshita
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5(15750) 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1038/srep15750
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Metaplasticity of sensory-motor integration in musicians (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Furuya
  • 学会等名: Neurosciences and Music
  • 国際学会
• [学会発表] 音楽家のための科学技術の未来：医工芸の相乗効果を生み出す音楽医科学の確立を目指して (2017)
  • 著者名/発表者名: 古屋晋一
  • 学会等名: 日本電子キーボード音楽学会
  • 招待講演
• [学会発表] 音楽医科学：医工芸連携による音楽家のQOL向上を目指して (2017)
  • 著者名/発表者名: 古屋晋一
  • 学会等名: 計測自動制御学会（SICE）自動制御連合講演会
  • 招待講演
• [学会発表] Transcranial Brain Stimulation in Musicians’ Dystonia (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Furuya
  • 学会等名: International Congress on Treatment of Dystonia
  • 発表場所: ハノーファー，ドイツ
  • 年月日: 2016-05-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Abnormalities of the finger movements in musician’s dystonia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Furuya S, Tominaga K, Miyazaki F, Altenmuller E
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: シカゴ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] White matter changes in pianists with focal hand dystonia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kita K, Uehara K, Furuya S, Osu R, Sakamoto T, Hanakawa T
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: シカゴ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] Non-invasive brain stimulation for altering performance of musicians: Studies in healthy volunteers, and dystonia patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Furuya S, Nitsche MA, Paulus W, Altenmuller E
  • 学会等名: The 9th ICME Conference on Complex Medical Engineering (ICME)
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2015-06-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] Treatment of Dystonia (2018)
  • 著者名/発表者名: Eckart Altenmuller, Shinichi Furuya
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: Cambridge University Press
  • ISBN: 9781316459324
• [図書] Oxford Handbook of Music Psychology (2016)
  • 著者名/発表者名: Eckart Altenmuller, Shinichi Furuya
  • 出版者: Oxford University Press
• [図書] Progress in Motor Control: Theories and Translations (2016)
  • 著者名/発表者名: Eckart Altenmuller, Shinichi Furuya
  • 出版者: Springer
• [備考] 音楽医科学研究センター
  • URL: http://neuropiano.wix.com/music
• [備考] 経頭蓋電気刺激法の生理学的機序と機能的意義
  • URL: https://sites.google.com/site/musicnibs2015/
• [学会・シンポジウム開催] 経頭蓋電気刺激法の生理学的機序と機能的意義 (2015)
  • 発表場所: 上智大学，音楽医科学研究センター
  • 年月日: 2015-11-08