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加齢による動的バランス能力低下に関する神経生理学的機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17J00700
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用健康科学(A)
研究機関名古屋大学

研究代表者

渡邊 龍憲  名古屋大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード姿勢制御 / 加齢 / 変動 / 筋電図 / 発揮筋力 / 高齢者 / 協調性 / 随意性 / 転倒 / 動揺 / 神経筋生理
研究実績の概要

平成29年度と30年度に行った研究より、不安定姿勢でバランスを保持する能力が加齢により低下する要因として、姿勢を保持する筋群による発揮筋力の不安定性と皮質脊髄路の興奮性をモジュレートする能力の低下が考えられた。令和元年度は、バランス保持に特に重要となる下腿の筋群を用いて発揮筋力を一定に保持する制御機構に加齢が与える影響を下記の通り検証した。
被験者はPC画面に表示されるターゲット線に自身の発揮する力を合わせて一定に保持する課題を行った。実施動作は、足関節背屈と底屈であった。課題実施時には、前脛骨筋の近位と遠位、内側腓腹筋、ヒラメ筋より筋電図を取得した。発揮筋力の安定性の評価として、発揮筋力値の標準偏差と変動係数を算出した。また、筋電図間コヒーレンス解析を足関節背屈動作では前脛骨筋の近位と遠位間で、足関節底屈動作では内側腓腹筋とヒラメ筋間で実施した。そして、運動ニューロンプールの同期的な活動を反映するデルタ帯のコヒーレンス、および皮質脊髄路の興奮性を反映するベータ帯のコヒーレンスの平均値を各被験者で算出しグループ間で比較をした。その結果、発揮筋力値の標準偏差と変動係数は共に高齢者の方が高く、発揮する力の変動が加齢により増大することが明らかとなった。また、若年者と比較して高齢者のデルタ帯コヒーレンスは増大しており、ベータ帯コヒーレンスは低下していた。これらの結果より、足関節底背屈動作で発揮筋力を保持する課題実施時には、運動ニューロンプールの同期的な活動が高齢者で増大している一方、皮質脊髄路の興奮性は高齢者で低下している可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Transcranial static magnetic stimulation over the primary motor cortex alters sequential implicit motor learning2019

    • 著者名/発表者名
      Nojima I, Watanabe T, Goyda T, Sugata H, Ikeda T, Mima T.
    • 雑誌名

      Neurosci Lett

      巻: 696 ページ: 33-37

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.12.010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Voluntary control of forward leaning posture relates to low-frequency neural inputs to the medial gastrocnemius muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Nojima I, Sugiura H, Yacoubi B, Christou EA
    • 雑誌名

      Gait & Posture

      巻: 68 ページ: 187-192

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2018.11.026

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of auditory stimulus on executive function and execution time during cognitively demanding stepping task in patients with Parkinson's disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Saito K, Ishida K, Tanabe S, Horiba M, Itamoto S, Ueki Y, Wada I, Nojima I.
    • 雑誌名

      Neurosci Lett

      巻: 674 ページ: 101-105

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.03.032

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Age-Related Declines in the Ability to Modulate Common Input to Bilateral and Unilateral Plantar Flexors During Forward Postural Lean2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Saito K, Ishida K, Tanabe S, Nojima I
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 12 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3389/fnhum.2018.00254

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fatigue-induced decline in low-frequency common input to bilateral and unilateral plantar flexors during quiet standing2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tatsunori、Saito Kotaro、Ishida Kazuto、Tanabe Shigeo、Nojima Ippei
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 686 ページ: 193-197

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.09.019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modulation of EMG-EMG Coherence in a Choice Stepping Task2018

    • 著者名/発表者名
      Nojima Ippei、Watanabe Tatsunori、Saito Kotaro、Tanabe Shigeo、Kanazawa Hoshinori
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 12 ページ: 111-111

    • DOI

      10.3389/fnhum.2018.00050

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Coordination of plantar flexor muscles during bipedal and unipedal stances in young and elderly adults2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tatsunori、Saito Kotaro、Ishida Kazuto、Tanabe Shigeo、Nojima Ippei
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: - 号: 5 ページ: 1229-1239

    • DOI

      10.1007/s00221-018-5217-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Auditory stimulus has a larger effect on anticipatory postural adjustments in older than young adults during choice step reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tatsunori、Saito Kotaro、Ishida Kazuto、Tanabe Shigeo、Nojima Ippei
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: 117 号: 12 ページ: 2409-2423

    • DOI

      10.1007/s00421-017-3727-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Transcranial static magnetic stimulation over the unilateral primary motor cortex induces the different changing of cortical excitability on both hemispheres2019

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu Y, Koganemaru S, Watanabe T, Yukawa Y, Minaguchi M, Shimomura R, Mima T
    • 学会等名
      NEURO 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of transcranial static magnetic field stimulation over the premotor cortex or dorsolateral prefrontal cortex on reaction time2019

    • 著者名/発表者名
      Kubo N, Tsuru D, Chin X, Watanabe T, Mima T, Kirimoto H
    • 学会等名
      Neural Oscillation Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of transcranial static magnetic field stimulation over the supplementary motor area on the function of anticipatory postural adjustments2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuru D, Kubo N, Chin X, Watanabe T, Mima T, Kirimoto H
    • 学会等名
      Neural Oscillation Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 片脚立位保持における健常高齢者の中枢性代償戦略2019

    • 著者名/発表者名
      野嶌一平, 諏訪友紀, 野口泰司, 田辺茂雄, 杉浦英志, 渡邊龍憲
    • 学会等名
      第24回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 地域高齢者における近隣・友人の社会的サポートと認知機能の関連2018

    • 著者名/発表者名
      野口泰司、野嶌一平、渡邊龍憲、鈴木重行、杉浦英志
    • 学会等名
      第60回日本老年医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Forward postural lean modulates common neural input to unilateral and bilateral plantar flexor muscles2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Watanabe and Kotaro Saito
    • 学会等名
      3rd Annual Human Movement Variability Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of local muscle fatigue on low-frequency common input to bilateral and unilateral plantar flexors during quiet standing2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Watanabe and Kotaro Saito
    • 学会等名
      42nd Annual Meeting of the American Society of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconsolidation task performed with untrained limb enhances motor skill acquisition2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Gyoda、Kazuto Ishida、Tatsunori Watanabe、Ippei Nojima
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcranial static magnetic stimulation over human primary motor cortex can modulate implicit motor learning2018

    • 著者名/発表者名
      Ippei Nojima、Tatsunori Watanabe、Masaaki Hirayama、Hisato Sugata、Takashi Ikeda、Tatsuya Mima
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢者の立位ステップ課題における下腿筋電図コヒーレンス変化2017

    • 著者名/発表者名
      野嶌一平、渡邊龍憲、齊藤浩太郎、金沢星慶
    • 学会等名
      第47回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 加齢が立位保持における下腿筋内および筋間コヒーレンスに与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊龍憲、齊藤浩太郎、石田和人、田辺茂雄、野嶌一平
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of an auditory stimulus on postural control during choice stepping reactions in the elderly2017

    • 著者名/発表者名
      3.Tatsunori Watanabe、Kotaro Saito、Machiko Kageyama、Emi Sugiura、Kazuto Ishida、Ippei Nojima
    • 学会等名
      第52回日本理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 透析患者におけるサルコペニアと認知機能の関係2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤浩太郎、鈴木重行、杉浦英志、景山真知子、杉浦江美、渡邊龍憲、野嶌一平
    • 学会等名
      第52回日本理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 予測的姿勢制御と抑制機能の関連からみたステップ反応動作戦略2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊龍憲
    • 学会等名
      第52回日本理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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