| 研究課題/領域番号 |
19H03983
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59010:リハビリテーション科学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
牛場 潤一 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00383985)
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| 研究分担者 |
近藤 崇弘 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70759886)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | ブレイン・マシン・インターフェース / 運動学習 / 可塑性 / カルシウムイメージング / 運動皮質 / 硬膜電極 / リハビリテーション / コモン・マーモセット / 線条体 / レバー引き課題 / 脳情報デコーディング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脳卒中片麻痺における手指運動機能の回復を誘導する「ブレイン・マシン・インターフェース・リハビリテーション（BMI リハ）」について、脳内で生じる生物学的可塑性の仕組みを、モデル動物を対象とした生理学研究によって明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
マーモセット一次運動野および体性感覚野の皮質脳波を硬膜上電極によって慢性的に記録できる無線計測系を確立し、2個体作出してその再現性を確保した。また皮質電極とは別に、一次運動野第5層および外側線条体の神経活動をカルシウムイメージング法により記録する系を確立および改良し、高い信号ノイズ比での数十個単位での神経細胞活動を可視化することを実現した。検証のため、硬膜上電極から微弱な定電流を流し続けた時の神経細胞カルシウムイメージングを実施したところ、電流の印加や極性変更にともなう神経細胞活動の変動が確認された。ラットに系を変更後、脊髄損傷後の訓練後に神経細胞の形態学的変化があることを確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現象論が先行してきたBMIリハの背後にある生物学的可塑性メカニズムを明らかにするための科学技術的方法論を開拓することが一定程度でき、世界的に実用化が進むBMIリハに対して、医学・生理学グレードの解釈と科学的根拠を与えるための分野開拓が進められた点に意義があると考えている。
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