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運動スキル特異的電気刺激を用いた新たなリハビリテーションプログラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K11287
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関神奈川県立保健福祉大学

研究代表者

菅原 憲一  神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 教授 (90280198)

研究分担者 鈴木 智高  神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 准教授 (00576382)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード運動学習 / 運動誘発電位 / 電気刺激 / リハビリテーション / 理学療法 / 運動スキル学習 / 運動療法 / 理学療法学 / 運動制御
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は脳可塑性を誘導する運動スキル特異的電気刺激による運動パフォーマンス向上に対するリハビリテーションプログラムの開発である.そのため、Ⅰ.健常成人の運動スキル特異的電気刺激による中枢神経系の運動制御機構の解明(基礎研究)、Ⅱ.運動スキル特異的電気刺激に関する有効な電気刺激パラメータ(強さ,周波数,刺激特性など)の検討(基礎研究)、Ⅲ.運動麻痺筋の随意性向上に向けた制御動態の解明(臨床研究)、以上の3つの方法で研究を進める.これらの研究を統合することで新たに運動学習に効率的に行う電気刺激方法の開発を目指すものである.

研究成果の概要

我々は当研究プロジェクトにおいては電気刺激による末梢感覚入力を行うことで該当する筋を支配する皮質運動野の興奮性動態さらには運動学習への効果を明らかにすることを目的とした.さらに基礎的展開に立脚した脳卒中に特有の筋緊張亢進状態をより有益に随意的に弛緩する方法論の構築に取り組んだ.そこから,リハビリテーション上に新たな理論展開として運動学習と運動イメージに関わる中枢神経の制御動態に関わる研究を追求し中枢神経系障害の改善に向けた電気刺激を用いた機能改善に関わるリハビリテーションプログラムの示唆を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は中枢神経系障害を有する患者に適応される運動療法の新たな治療概念として,上位運動中枢を賦活するための運動課題に合わせた電気刺激出力変化,およびタイミング変化を与えることによる有効な方法論を検討する.そしてこの刺激を与えることによって運動学習の方法論の確立と運動麻痺に対するリハビリテーション治療の開発を行うことを目的とした.また,運動スキル特異的電気刺激を付与することで,参加する筋の協調性向上および時間的空間的な制御を要する機能的な運動の改善が得られることを目的とするものであり中枢神経障害患者の日常生活活動の改善を得るうえで有効な方法論に示唆を与えることができるものである.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of sensory afferent input on motor cortex excitability of agonist and antagonist muscles2024

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Kenichi、Takenaka Yuma、Suzuki Tomotaka
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 464 ページ: 114946-114946

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2024.114946

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of initiation prediction and non-prediction on muscle relaxation control2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Hitomi、Takenaka Yuma、Suzuki Tomotaka、Sugawara Kenichi
    • 雑誌名

      J Phys Ther Sci

      巻: 35 号: 4 ページ: 293-299

    • DOI

      10.1589/jpts.35.293

    • ISSN
      0915-5287, 2187-5626
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Corticospinal excitability changes during muscle relaxation and contraction in motor imagery2023

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Yuma、Matsumoto Hitomi、Suzuki Tomotaka、Sugawara Kenichi
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 58 号: 8 ページ: 3810-3826

    • DOI

      10.1111/ejn.16130

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Agricultural Arm Support Suit Which Requires No Power Source2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kai, Reo Sukejima, Takehiro Nagatsu, Yuma Takenaka, Kenichi Sugawara
    • 雑誌名

      International Symposium on System Integration

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/sii55687.2023.10039402

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 補足運動野への一過性機能脱落が予測的姿勢調整に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      久保大輔, 髙木武蔵, 鈴木智高, 菅原憲一
    • 雑誌名

      基礎理学療法学

      巻: 25 号: 1 ページ: 27-34

    • DOI

      10.24780/jjptf.JJPTF_2021-05

    • ISSN
      2436-6382
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal synchronization for in-phase and antiphase movements during bilateral finger- and foot-tapping tasks.2022

    • 著者名/発表者名
      Atsuki Numata, Yasuo Terao, Nozomi Owari, Chiho Kakizaki, Kenichi Sugawara, Yoshikazu Ugawa, Toshiaki Furubayashi
    • 雑誌名

      Human movement science

      巻: 84 ページ: 102967-102967

    • DOI

      10.1016/j.humov.2022.102967

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time course effect of corticospinal excitability for motor imagery2021

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Yuma、Suzuki Tomotaka、Sugawara Kenichi
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 54 号: 6 ページ: 6123-6134

    • DOI

      10.1111/ejn.15404

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Corticospinal excitability during motor imagery is diminished by continuous repetition-induced fatigue2021

    • 著者名/発表者名
      Nakashima A, Moriuchi T, Matsuda D, Hasegawa T, Nakamura J, Anan K, Satoh K, Suzuki T, Higashi T, Sugawara K.
    • 雑誌名

      Neural Regen Res

      巻: 16(6) 号: 6 ページ: 1031-1036

    • DOI

      10.4103/1673-5374.300448

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a new compact and light velocity-based mechanical safety device for a rehabilitation assist suit2020

    • 著者名/発表者名
      KAI Yoshihiro、KANETA Atsushi、IKEDA Keisuke、KANEDA Tsubasa、SUGAWARA Kenichi、TOMIZUKA Masayoshi
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 14 号: 7 ページ: JAMDSM0101-JAMDSM0101

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0101

    • NAID

      130007933229

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Background muscle state changes corticospinal excitability during motor imaging of muscle relaxation and contraction.2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Takenaka, H. Matsumoto, T. Suzuki, K. Sugawara
    • 学会等名
      World Physiotherapy Congress Dubai (UAE) June 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in the effect of sensory afferent inhibition on output mechanisms of agonist and antagonist muscles.2023

    • 著者名/発表者名
      K. Sugawara, Y. Takenaka, H. Matsumoto, T. Suzuki
    • 学会等名
      World Physiotherapy Congress Dubai (UAE) June 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of muscle relaxation control in stroke hemiplegic patients.2023

    • 著者名/発表者名
      H. Matsumoto, Y. Takenaka, T. Suzuki, K. Sugawara
    • 学会等名
      World Physiotherapy Congress Dubai (UAE) June 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳卒中片麻痺患者における反復練習後の筋弛緩制御の変容に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      松本仁美,竹中悠真,鈴木智高,菅原憲一
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 末梢神経電気刺激中のtonic contractionにおける筋出力調整が皮質脊髄路興奮性に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      山本真生,菅原憲一,竹中悠真,鈴木智高,近藤国嗣
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 筋出力差の学習が運動イメージに与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      富﨑 優花,広瀬 一徹,竹中 悠真,菅原 憲一
    • 学会等名
      第27回基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 能動的な歩行速度調整に関わる運動学的要因2022

    • 著者名/発表者名
      小久江 智耶,竹中 悠真,松江 優河,黒澤 千尋,土田 将之,菅原 憲一
    • 学会等名
      第27回基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 体幹肢位の違いが足関節背屈直前のヒラメ筋の中枢神経系制御動態に及ぼす影響の検討2022

    • 著者名/発表者名
      高木 武蔵,菅原 憲一
    • 学会等名
      第27回基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 短時間末梢神経電気刺激が足関節随意運動時の皮質脊髄路興奮性に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      尾川 雄紀,竹中 悠真,菅原 憲一
    • 学会等名
      第27回基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋弛緩運動イメージ中の皮質脊髄路興奮性変化動態2022

    • 著者名/発表者名
      竹中 悠真, 松本 仁美, 鈴木 智高, 菅原 憲一
    • 学会等名
      日本臨床神経生理学会第52回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動イメージによる皮質脊髄路興奮性の時間的変化特性2021

    • 著者名/発表者名
      竹中悠真、逆井健太、小川智貴、鈴木智高、菅原憲一
    • 学会等名
      第 26 回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 呼吸の位相と呼吸量の違いによる上肢皮質脊髄路興奮性の変化2021

    • 著者名/発表者名
      逆井健太、竹中悠真、鈴木智高、菅原憲一
    • 学会等名
      第 26 回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 速度ベースメカニカル安全装置を搭載した肘関節用アシストスーツの開発(デモンス トレーション動画からの安全装置の有効性についての考察2021

    • 著者名/発表者名
      金田篤, 王振植, 長谷川翔一, 甲斐義弘, 菅原憲一
    • 学会等名
      第3回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 高齢者の歩行速度調整能力を訓練するための変速トレッドミルの開発(赤外線センサ による足位置の計測)2021

    • 著者名/発表者名
      横内 佑哉, 楊 承潤, 片庭 昂太, 甲斐 義弘, 菅原 憲一
    • 学会等名
      第3回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる筋弛緩の方法が運動制御に及ぼす影響-Ramp条件とBallistic条件における比較-2021

    • 著者名/発表者名
      松本仁美,鈴木智高,菅原憲一
    • 学会等名
      第 26 回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋弛緩制御について検討した脳卒中片麻痺患者の一症例2021

    • 著者名/発表者名
      松本仁美,菅原憲一,寺山靖夫,鈴木則仁
    • 学会等名
      第 13 回ニューロリハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 下肢筋出力課題を用いた運動学習効果の検討-上位・下位運動中枢の経時的興奮性変化に着目して-2020

    • 著者名/発表者名
      近藤 翔平、菅原 憲一、鈴木 智高
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 予測の有無が筋弛緩制御に及ぼす影響について2020

    • 著者名/発表者名
      松本 仁美、鈴木 智高、菅原 憲一
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 物理療法学テキスト(改訂第3版)2021

    • 著者名/発表者名
      細田 多穂、木村 貞治、沖田 実、Goh Ah Cheng,菅原憲一,他
    • 総ページ数
      424
    • 出版者
      南江堂
    • ISBN
      9784524251797
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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