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脳血管疾患に対する静磁場刺激の効果とメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K17739
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

高松 泰行  北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (40802096)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード静磁場刺激 / 神経活動 / モジュレーション / リハビリテーション / 脳血管疾患
研究成果の概要

本研究は、経頭蓋的静磁場刺激(transcranial static magnetic stimulation:tSMS)の効果および作用メカニズムについて検証した。ヒトを対象した研究では、一次運動野に対する静磁場刺激は刺激半球の神経活動抑制に加えて、対側半球の神経活動を一時的に高める作用を有し、半球間抑制にも影響を与えることが明らかとなった。マウス脳スライスを用いた基礎研究では、静磁場刺激により細胞膜の透過性亢進、神経細胞の発火閾値上昇を認めた。さらに、ラットを用いたin vivo研究においても、静磁場刺激はその直下にある脳領域へ抑制的に作用し、行動学的な変化をもたらすことが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳血管疾患のリハビリテーションの効果をより高める新規手法として注目されているのがニューロモジュレーションであり、経頭蓋的静磁場刺激(transcranial static magnetic stimulation:tSMS)はその一つである。基礎実験を通して経頭蓋的静磁場刺激が有する神経活動抑制効果の生物学的なメカニズムの一端を明らかとしたこと、健常成人に対する静磁場刺激が非刺激半球の神経活動を一時的に亢進させる作用を示したことは、脳血管疾患患者への臨床応用へ向けた研究資料として、学術的および社会的意義を有した成果であったと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Transcranial static magnetic stimulation over the motor cortex can facilitate the contralateral cortical excitability in human.2021

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu, Y., Koganemaru, S., Watanabe, T., Shibata, S., Yukawa, Y., Minakuchi, M., Shimomura, R., & *Mima, T.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 5370-5370

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84823-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo local transcranial static magnetic field stimulation alters motor behavior in normal rats2021

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu Yasuyuki、Inoue Takahiro、Okamura Misato、Ikegami Ryo、Maejima Hiroshi
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 753 ページ: 135864-135864

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.135864

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 脳刺激・薬理的ニューロモジュレーションを併用した脳卒中リハビリテーション2021

    • 著者名/発表者名
      高松泰行
    • 学会等名
      計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一次運動野に対するin vivo経頭蓋的静磁場刺激は正常ラットの運動機能に抑制性変化をもたらす2021

    • 著者名/発表者名
      高松泰行, 井上貴博, 岡村美里, 池上遼, 前島洋
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [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
      Yasuyuki Takamatsu, Satoko Koganemaru, Tatsunori Watanabe, Yoshihiro Yukawa, Masatoshi Minakuchi, Ryota Shimomura, Tatsuya Mima
    • 学会等名
      Neuro2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Static magnetic fields reduce excitability of pyramidal neurons by enhancing membrane Cl- conductance in the mouse motor cortex.2019

    • 著者名/発表者名
      Adya Saran Sinha, Yasuyuki Takamatsu, Tenpei Akita, Tatsuya Mima, Atsuo Fukuda
    • 学会等名
      Neuro2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 静磁場刺激はマウス神経細胞の膜興奮性を一時的に低下させる2018

    • 著者名/発表者名
      高松泰行,Adya Saran Sinha,秋田天平, 福田敦夫,美馬達哉
    • 学会等名
      第33回日本生体磁気学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Static magnetic fields can temporarily alter the membrane excitability of mouse pyramidal neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Takamatsu, Adya Saran Sinha, Tenpei Akita, Atsuo Fukuda, Tatsuya Mima
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of static magnetic fields on the membrane excitability of pyramidal neurons in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Takamatsu, Adya Saran Sinha, Tenpei Akita, Atsuo Fukuda, Tatsuya Mima
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト一次運動野に対する経頭蓋的静磁場刺激が対側一次運動野に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      高松泰行, 湯川喜裕, 水口雅俊, 下村亮太, 美馬達哉
    • 学会等名
      第48回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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