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体幹筋運動単位の興奮特性を用いた脳卒中患者姿勢調節における神経変調の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K23260
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関人間総合科学大学

研究代表者

塙 大樹  人間総合科学大学, 保健医療学部, 助教 (00884032)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードリハビリテーション / 理学療法 / 運動単位 / 表面筋電図 / 動作分析 / モーションキャプチャ / 脳卒中 / 姿勢 / 体幹 / 姿勢制御 / 動作解析
研究開始時の研究の概要

本研究では体幹筋運動単位の興奮特性を用い,脳卒中患者の姿勢調節における神経変調を解明する.脳卒中患者は体幹筋活動に異常をきたすことで姿勢調節が困難となるが,背景にある神経変調については未知である.大脳の体幹筋支配領域が深く複雑なため,これまで頭蓋骨上からは神経変調を検出できなかった.本研究ではこの難題を,大脳の神経興奮が収束する体幹筋運動単位において定量化することで解決する.運動単位は,一末梢運動神経に支配筋線維を含めた機能単位である.神経変調の定量化は,従来身体介助を中心に行ってきたリハビリテーション手法から,神経学に基づくより有効な手法へとパラダイムシフトを加速させ得る.

研究成果の概要

健常成人のつま先立ちにおいて、膝関節を装具固定すると足関節底屈筋の運動単位動員数(すなわち、運動神経の活動数)が増すことが判明した。筋活動を複合的に複合活動電位としてみるとわからない事象であり、より詳細に検討する必要性を示唆できた。一方で、脳卒中患者の姿勢保持および電気刺激に対する体幹筋運動単位の活動特性までは新型コロナウイルスの影響により検証できなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

リハビリテーションの視点から姿勢保持にかかわる筋の運動単位活動特性(つまり、運動神経の興奮特性)を検証できた点は独創的であり、価値があった。実験結果もさることながら、先行研究に乏しい姿勢保持に係る筋の運動単位をいかに効率よく抽出できるか、その実験手法を確立した点は類似研究を発展させる意味で意義深い。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Compensatory relationship of mechanical energy in paretic limb during sit-to-stand motion of stroke survivors2023

    • 著者名/発表者名
      Hanawa Hiroki、Hirata Keisuke、Miyazawa Taku、Kubota Keisuke、Yokoyama Moeka、Fujino Tsutomu、Kanemura Naohiko
    • 雑誌名

      Human Movement Science

      巻: 88 ページ: 103052-103052

    • DOI

      10.1016/j.humov.2022.103052

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in the behavior of the ankle plantar flexor motor unit due to knee assistance for heel-raise2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hanawa, Keisuke Hirata, Keisuke Kubota
    • 雑誌名

      2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 脳卒中後遺症者の立ち上がり動作成功に必要な股関節モーメント-失敗症例も含めた検証-2022

    • 著者名/発表者名
      塙大樹, 平田恵介, 宮澤拓, 横山萌香, 久保田圭祐
    • 学会等名
      第42回関東甲信越ブロック理学療法士学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳卒中後遺症者の立ち上がり動作における失敗と下肢サポートモーメントとの関連性2022

    • 著者名/発表者名
      塙大樹, 平田恵介, 宮澤拓, 藤野努, 久保田圭祐, 横山萌香
    • 学会等名
      第20回日本神経理学療法学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Behavior of motor units of the triceps surae in orthotic-assisted calf raise2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hanawa, Keisuke Hirata, Taku Miyazawa, Keisuke Kubota, Moeka Yokoyama, Yuka Matsumoto, Naohiko Kanemura
    • 学会等名
      Neuroscience 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thoracic-pelvic angle at seat-off in the sit-to-stand motion contributes to balance and subsequent muscle activities2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hanawa, Keisuke Hirata, Taku Miyazawa, Keisuke Kubota, Moeka Sonoo, Tsutomu Fujino, Yuka Sekiguchi, Naohiko Kanemura
    • 学会等名
      XXIII International Society of Electrophysiology and Kinesiology (ISEK) Congress 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2024-01-30  

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