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歩行律動同期型脳・末梢神経筋ハイブリッド刺激による神経可塑性誘導と歩行機能回復

研究課題

研究課題/領域番号 17K01453
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関獨協医科大学 (2018-2019)
北海道大学 (2017)

研究代表者

小金丸 聡子  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (40579059)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード経頭蓋電気刺激 / ヒト歩行 / 歩行障害 / 脳卒中 / 経頭蓋律動電流刺激 / リハビリテーション / 歩行 / 非侵襲的脳刺激
研究成果の概要

これまで手術を必要としない非侵襲的な脳刺激法が広く、脳神経損傷患者において使用されており、多くの機能回復の報告が出ています。しかしながら、脳刺激法により歩行機能を再建するには、まだまだ報告が少なく、効果的な刺激法がわかっていません。そこでこの研究では、電流強度が一定のリズムで変化する脳刺激を用いて、これがヒトの歩行を変化させることができるか、まず健康な成人で検討しました。その結果、歩行リズムが脳刺激のリズムに同期していくことが分かりました。そこで、歩行に同期した脳刺激を行い、歩行障害のある脳卒中患者で検討しました。その結果、脳卒中患者にて歩行機能を回復させることが分かりました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、歩行中の脳律動に着目し律動性脳刺激を行った研究報告はなく、新たな脳刺激法による歩行障害の治療法の開発につながる成果となった。今後はさらに刺激法と歩行訓練法について検討を行い、車椅子での生活を余儀なくされている多くの患者において歩行機能を再建することで、生活の質(QOL)、日常生活能力(ADL)の向上をめざしていくこととなる。また、ヒトにおける歩行機能再建に関わる神経経路の一部を解明することができたため、機能再建に役立つばかりでなく、機能代替としてより効率的な義足・下肢装具の開発のための基礎技術につながる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] The City College of New York of CUNY(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Response by Koganemaru and Mima to Letter Regarding Article, "Gait-Synchronized Rhythmic Brain Stimulation Improves Poststroke Gait Disturbance: A Pilot Study".2020

    • 著者名/発表者名
      Koganemaru S, Mima T.
    • 雑誌名

      Stroke

      巻: 51

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cerebellar transcranial alternating current stimulation modulates human gait rhythm.2020

    • 著者名/発表者名
      Koganemaru, S., Mikami, Y., Matsuhashi, M., Truong, D. Q., Bikson, M., Kansaku, K., Mima, T.
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: - ページ: 265-270

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.12.003

    • 関連する報告書
      2019 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] Entrainment of chewing rhythm by gait speed during treadmill walking in humans2020

    • 著者名/発表者名
      Maezawa Hitoshi、Koganemaru Satoko、Matsuhashi Masao、Hirata Masayuki、Funahashi Makoto、Mima Tatsuya
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: in press ページ: 88-94

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.02.008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 【Non-invasive Neuromodulation-基礎・検査・治療】脳血管障害 検査2020

    • 著者名/発表者名
      小金丸聡子
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 38 ページ: 49-53

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 非侵襲的小脳刺激による運動失調治療の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      小金丸聡子
    • 雑誌名

      The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine

      巻: 56 号: 2 ページ: 122-129

    • DOI

      10.2490/jjrmc.56.122

    • NAID

      130007623488

    • ISSN
      1881-3526, 1881-8560
    • 年月日
      2019-02-18
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Gait-Synchronized Rhythmic Brain Stimulation Improves Poststroke Gait Disturbance2019

    • 著者名/発表者名
      Koganemaru Satoko、Kitatani Ryosuke、Fukushima-Maeda Ayaka、Mikami Yusuke、Okita Yusuke、Matsuhashi Masao、Ohata Koji、Kansaku Kenji、Mima Tatsuya
    • 雑誌名

      Stroke

      巻: 50 号: 11 ページ: 3205-3212

    • DOI

      10.1161/strokeaha.119.025354

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gait-synchronized oscillatory brain stimulation modulates common neural drives to ankle muscles in patients after stroke: A pilot study2019

    • 著者名/発表者名
      Kitatani Ryosuke、Koganemaru Satoko、Maeda Ayaka、Mikami Yusuke、Matsuhashi Masao、Mima Tatsuya、Yamada Shigehito
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 256-264

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.11.001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anodal transcranial patterned stimulation of the motor cortex during gait can induce activity-dependent corticospinal plasticity to alter human gait.2018

    • 著者名/発表者名
      Koganemaru S, Mikami Y, Maezawa H, Matsuhashi M, Ikeda S, Ikoma K, Mima T
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 13 号: 12 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0208691

    • NAID

      120006644054

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurofeedback Control of the Human GABAergic System Using Non-invasive Brain Stimulation.2018

    • 著者名/発表者名
      Koganemaru S, Mikami Y, Maezawa H, Ikeda S, Ikoma K, Mima T
    • 雑誌名

      Neuroscience.

      巻: 380 ページ: 38-48

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.03.051

    • NAID

      120006636173

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] tcDCS(経頭蓋小脳直流電気刺激)を用い前庭リハビリテーションの効果増強を試みた2症例2017

    • 著者名/発表者名
      五島 史行, 荒井 美希, 利國 桂太郎, 若林 毅, 細谷 誠, 山本 修子, 南 修司郎, 松永 達雄, 角田 晃一, 美馬 達哉, 小金丸 聡子
    • 雑誌名

      耳鼻咽喉科・頭頸部外科

      巻: 89 ページ: 471-475

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of vestibular rehabilitation combined with transcranial cerebellar direct current stimulation in patients with chronic dizziness: An exploratory study.2017

    • 著者名/発表者名
      Koganemaru S, Goto F, Arai M, Toshikuni K, Hosoya M, Wakabayashi T, Yamamoto N, Minami S, Ikeda S, Ikoma K, Mima T.
    • 雑誌名

      Brain Stimulation

      巻: - 号: 3 ページ: 576-578

    • DOI

      10.1016/j.brs.2017.02.005

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 定常状態視覚誘発電位型ブレインマシーン・インターフェイス(SSVEP-BMI)とEMGのハイブリッド制御を用いた上肢アシスト運動訓練による脳卒中片麻痺一例の上肢機能変化の検討2020

    • 著者名/発表者名
      小金丸 聡子, 川瀬 利弘, 神作 憲二.
    • 学会等名
      第72回日本リハビリテーション医学会関東地方会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脳からアプローチする歩行再建: 下肢ハイブリッドリハビリテーションの開発2019

    • 著者名/発表者名
      小金丸聡子
    • 学会等名
      第3回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非侵襲的脳刺激併用ハイブリッド・リハビリテーションによる課題特異的脳再構成2019

    • 著者名/発表者名
      小金丸聡子
    • 学会等名
      第60回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Improved swing phase-related lower-limb functions by gait-synchronized rhythmic brain stimulation in post-stroke patients.2019

    • 著者名/発表者名
      Koganemaru S, Kitatani R, Fukushima-Maeda A, Mikami Y, Okita Y, Matsuhashi M, Ohata K, Kansaku K, Mima T.
    • 学会等名
      ISPRM2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of cerebellar and motor functions after repeated sessions of cerebellar paired associative stimulation using TMS in patients with spinocerebellar degeneration.2019

    • 著者名/発表者名
      Yumin Wang, Satoko Koganemaru, Yui Tobisawa, Saeko Tanaka, Shinichiro Ninomiya, Hironobu Iguchi, Tatsuya Mima, Satoshi Ikeda, Katsunori Ikoma.
    • 学会等名
      ISPRM2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 経頭蓋磁気刺激の臨床応用 rTMSを用いた上肢Hybrid-rehabilitationと機能特異的脳再構成2018

    • 著者名/発表者名
      小金丸 聡子
    • 学会等名
      第2回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脊髄小脳変性症における小脳性連合性対刺激法による小脳機能の増強と運動機能の変化2018

    • 著者名/発表者名
      飛澤 悠伊, 小金丸 聡子, 仁宮 慎一郎, 井口 大暢, 西村 宗一郎, 美馬 達哉, 池田 聡, 生駒 一憲
    • 学会等名
      第2回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 嚥下障害に対して早期リハビリテーションが有用であったアレキサンダー病の一例2018

    • 著者名/発表者名
      仁宮 慎一郎, 小金丸 聡子, 井口 大暢, 池田 聡, 生駒 一憲
    • 学会等名
      第2回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄小脳変性症患者における小脳PASによる小脳抑制(CBI)の変化2018

    • 著者名/発表者名
      汪 ゆみん, 小金丸 聡子, 飛澤 悠伊, 仁宮 慎一郎, 井口 大暢, 美馬 達哉, 池田 聡, 生駒 一憲
    • 学会等名
      第48回日本臨床神経生理学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 歩行周期に合わせた経頭蓋律動脳刺激が脳卒中後片麻痺者における歩行機能と歩行中の皮質脊髄路機能に与える影響 無作為化クロスオーバー比較試験2017

    • 著者名/発表者名
      北谷 亮輔, 小金丸 聡子, 前田 絢香, 三上 祐介, 大畑 光司, 松橋 眞生, 美馬 達哉, 山田 重人
    • 学会等名
      理学療法学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] TMSを用いたニューロフィードバックによる抑制性神経活動の制御2017

    • 著者名/発表者名
      小金丸 聡子, 美馬 達哉
    • 学会等名
      日本臨床神経生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] トレッドミル歩行時の歩行リズムに対する咀嚼リズムの引き込み現象2017

    • 著者名/発表者名
      前澤 仁志, 小金丸 聡子, 松橋 眞生, 舩橋 誠, 美馬 達哉
    • 学会等名
      日本臨床神経生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 非侵襲的脳刺激法を用いたハイブリッドリハビリテーションと今後の展開2017

    • 著者名/発表者名
      小金丸聡子
    • 学会等名
      日本臨床神経生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 進行性非流暢性失語の症例に対する長期tDCSと言語訓練併用の効果2017

    • 著者名/発表者名
      大橋 良浩, 小金丸 聡子, 巨島 文子
    • 学会等名
      第40回 日本高次脳機能障害学会学術総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 短期間のリハビリテーション介入により運動・認知機能が改善した脳表ヘモジデリン沈着症の一例2017

    • 著者名/発表者名
      長尾 陽子, 小金丸 聡子, 羽森 貫, 土井 あかね, 仲野 春樹, 冨岡 正雄, 小林 龍生, 佐浦 隆一
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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