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ヒト二足歩行の環境適応メカニズムの多角的解明

研究課題

研究課題/領域番号 18047013
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立精神・神経センター

研究代表者

花川 隆  国立精神・神経センター, 神経研究所疾病研究第七部, 室長 (30359830)

研究分担者 本田 学  国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第七部, 部長 (40321608)
福山 秀直  京都大学, 医学研究科, 教授 (90181297)
橋川 一雄  京都大学, 医学研究科, 助教授 (70281128)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
2007年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2006年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード姿勢制御 / 非侵襲的脳機能計測 / 環境適応 / 高齢化 / 医工連携 / 非侵襲脳機能計測 / 歩行障害
研究概要

ヒト二足歩行の中枢性制御には,大脳基底核-視床-運動皮質系と基底核-脳幹系の2つの系が重要であると考えられている。このモデルの検証のため,加齢性白質障害(ARWMC)を対照とした多角的イメージング研究を行い,さらにモデルの改良を目的として,運動に伴う体性感覚入力が脳活動に及ぼす影響を検討した。(1)ARWMC患者(歩行障害群11名,非障害群9名)において,歩行分析,シングルフォトン断層像(SPECT)による歩行時脳血流評価,拡散テンソル画像(DTI)による白質線維走行健全性の評価を行った。歩行分析では,歩行障害群における歩行速度減少,両脚支持期の増加,歩隔の増加が明らかになった。歩行時脳血流の評価では,補足運動野,一次運動野,一次体性感覚野,視覚野,脳幹,小脳の活動増加を認め,健常高齢者やパーキンソン病にっいて報告した所見と一致した。歩行障害群と非歩行障害群の比較を行うと,歩行障害群において,歩行時の補足運動野,視床,基底核の活動低下が示された。これら領域の活動は,歩行分析から得られた両脚支持期パラメータとの相関を示した。DTI解析では,歩行障害群において,補足運動野,視床や基底核周囲の白質に異常が認められ,これらの領域を結ぶ白質線維の障害に伴う,大脳基底核-視床-運動皮質連関の異常が,歩行障害の原因となっているという考えを支持した。(2)運動に伴う筋活動による感覚入力と,運動関連脳活動の関係を知るため,筋電図と機能的MRIの同時測定を行い,一次運動野に対する一定強度の経頭蓋磁気刺激(TMS)により誘発される筋電図(MEP)の積分値と,MRI信号変化の関係を検討した。予備的解析の結果では,補足運動野と腹側運動前野にMEP積分値と相関する脳活動が認められた。運動に伴って運動関連領野に見られる活動の解釈には注意が必要であり,引き続き検討が必要であることが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] The representation of blinking movement in cingulate motor areas: a fimctional magnetic resonance imaging study.2008

    • 著者名/発表者名
      Hanakawa T, Dimyan M, Hallett M.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 18

      ページ: 930-937

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 達人の脳内機構2008

    • 著者名/発表者名
      田中 悟志、花川 隆、本田 学
    • 雑誌名

      BRA-NNERVE 60

      ページ: 257-262

    • NAID

      40015903968

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional coupling of human prefrontal and premotor areas during cognitive maninulation.2007

    • 著者名/発表者名
      Abe M, Hanakawa T, Takayama Y, Kuroki C, Ogawa S, Fukuyama H.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience 27

      ページ: 3429-3438

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterospecific and conspecific social cognition encoded in the anterior cingulate2007

    • 著者名/発表者名
      Shinozald J, Hanakawa T, Fukuyama H.
    • 雑誌名

      Neuroreport 18

      ページ: 993-998

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fractional anisotropy and mean diffusivity: comparison between 3.0-T and 1.5-Tdi ffusion tensor imaging with parallel imaging using histogram and region of intere st analysis.2007

    • 著者名/発表者名
      Fushimi Y, et. al.
    • 雑誌名

      NMR Biomed 20

      ページ: 743-748

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impaired facial emotion recognition and reduced amygdale volume in schizophrenia.2007

    • 著者名/発表者名
      Namiki C, et. al.
    • 雑誌名

      Psychiatry Res 156

      ページ: 23-32

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gray matter-white matter contrast on spin-echo TI-weighted images at 3 T and 1 5T: a quantitave comnarison study .2007

    • 著者名/発表者名
      Fushimi Y, et. al.
    • 雑誌名

      Eur Radiol 17

      ページ: 2921-2925

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuroimaging of neuronal circuits involved in tic generation in patientswith Ton rette syndrome.2007

    • 著者名/発表者名
      Lerner A, et. al.
    • 雑誌名

      Neurology 68

      ページ: 1979-1987

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical impact of integrated functional neuronavigation and subcortical electrical stimulation to preserve motor function durine resection of brain tumors.2007

    • 著者名/発表者名
      Mikuni N, et. al.
    • 雑誌名

      J Neurosurg 106

      ページ: 593-598

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 歩行と大脳皮質基底核連関2007

    • 著者名/発表者名
      花川 隆
    • 雑誌名

      BrainMedical 19

      ページ: 41-47

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 道具としての脳計測技術:脳機能画像解析入門.2007

    • 著者名/発表者名
      花川 隆
    • 雑誌名

      計測と制御 46

      ページ: 790-795

    • NAID

      10019765070

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain activity during motor behavior triggered by arbitrary cues and spatially-constrained cues : An fMRI study in humans.2006

    • 著者名/発表者名
      Hanakawa T, Honda M, Zito G, Dimyan MA, Hallett M
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research 172・2

      ページ: 275-282

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuroimaging of standing and walking : Special emphasis on parkinsonian gait2006

    • 著者名/発表者名
      Hanakawa T
    • 雑誌名

      Parkinsonism and Related Disorders 12・Suppl 2

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct and fast detection of neuronal activation in the human brain with diffusion MRI2006

    • 著者名/発表者名
      Le Bihan D, Urayama S, Aso T, Hanakawa T, Fukuyama H
    • 雑誌名

      Proceedings of National Academy of Science USA 103・21

      ページ: 8263-8268

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Language control in the bilingual brain2006

    • 著者名/発表者名
      Crinion J, Turner R, Grogan A, Hanakawa T, et al.
    • 雑誌名

      Science 312・5779

      ページ: 1537-1540

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Prefrontal hypofunction in patients with intractable mesial temporal lobe epilepsy.2006

    • 著者名/発表者名
      Takaya S, Hanakawa T, Hashikawa K, Ikeda A, Sawamoto N, et al.
    • 雑誌名

      Neurology 67・9

      ページ: 1674-1676

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The neural basis of social tactics : An fMRI study.2006

    • 著者名/発表者名
      Fukui H, Murai T, Shinozaki J, Aso T, Fukuyama H, Hayashi T, Hanakawa T
    • 雑誌名

      Neuroimage 32・2

      ページ: 913-920

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Neural mechanisms involved in observation andimagery of gait movement

    • 著者名/発表者名
      Iseki K, Hanakawa T, Shinozald J, Nankaku M, Fukuvama H
    • 雑誌名

      Neurolmage(in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motor planning, imagery and execution: a time-course study with functional MRI.

    • 著者名/発表者名
      Hanakawa T, Dimyan M, Hallett M.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 脳機能イメージングによるヒト歩行・姿勢制御機構の解明2008

    • 著者名/発表者名
      花川 隆
    • 学会等名
      第7回姿勢と歩行研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Brain acdvity during gait in humans as revealed by neuroimaging technique2007

    • 著者名/発表者名
      Hanakawa T
    • 学会等名
      Japan-Italy International Seminar 2007
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-11-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] パーキンソン病の運動・認知速度低下の関係2007

    • 著者名/発表者名
      花川 隆, Mark Hallett
    • 学会等名
      第1回Movement Disorder Society, Jaan学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-10-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 手足の心内回転課題に伴う身体部位局在性脳活動2007

    • 著者名/発表者名
      花川 隆, 細田 千尋, 進藤 誠吾, 本田 学
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-09-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 基底核と認知2007

    • 著者名/発表者名
      花川 隆
    • 学会等名
      第22回日本大脳基底核研究会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2007-08-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] The role of the basal ganglia-thalamo-cortical circuits for controlling human gait2007

    • 著者名/発表者名
      Hanakawa T
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Mobiligence
    • 発表場所
      淡路島
    • 年月日
      2007-07-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 経頭蓋磁気刺激と磁気共鳴機能画像同時計測による誘発領域間連関画像法の基礎的検討2007

    • 著者名/発表者名
      花川 隆
    • 学会等名
      第1回運動制御研究会
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2007-06-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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