脳および全身の運動機能を支える臼歯・前歯の役割ーファンクショナルMRIによる検討

• 研究課題/領域番号: 21K17178
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分57070:成長および発育系歯学関連
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 吉澤 英之 東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 特任助教 (50880704)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 歯科矯正学 / 神経科学 / 脳機能イメージング

研究開始時の研究の概要

近年、口の「噛む機能」が姿勢の制御、歩行などの全身の「運動機能」に及ぼす作用について広く関心が寄せられているが、その脳内メカニズムは解明がなされていない。本研究では、噛む筋肉の働きを計測する筋電図および脳の働きを計測するファンクショナルMRIの手法を組み合わせることで、奥歯または前歯で噛む機能に障害を有する患者における脳および全身の運動制御機構の解明を目指す。

研究実績の概要

近年、口の「噛む機能」が姿勢の制御、歩行などの全身の「運動機能」に及ぼす作用について広く関心が寄せられているが、その脳内メカニズムは解明がなされていない。メカニズム解明の第一歩として、申請者らのグループはfMRI-筋電図同時計測法を咀嚼運動課題において初めて導入し、臼歯および前歯咬合で、脳内では異なる運動制御機構が働いていることを正常咬合被験者において示した。しかし、臼歯または前歯それぞれの「噛む機能」に障害を持つ患者において作動する脳の運動制御機構は未だ不明である。本研究では、臼歯部欠損および前歯部開咬患者を被験者とし、咀嚼および全身運動時の脳の運動制御機構を健常者と比較することで、臼歯または前歯で噛む機能に障害を有する患者における脳の運動制御機構を解明することを目的とする。昨年度は被験者の下顎歯列に適合するマウスピースを用意し、1. 臼歯部にシリコン塊を接着、または、2. 前歯部に弾力性のあるゴムを接着した装置を作製した。この装置を用いて、‘弱中強’三段階の力で噛む課題を健常者を対象に行い、咀嚼運動課題の確立を行った。今年度はさらに、対照群に該当する正常咬合被験者における咀嚼筋筋電図データの取得を進めている。筋電図値については、今後fMRIを用いて取得する脳活動量との相関関係を解析し、咀嚼時の脳の運動制御機構が、臼歯部欠損患者や前歯部開咬患者などの、臼歯または前歯で噛む機能に障害を持つ患者においてどのように働いているか、詳細に検討していく予定である

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

COVID-19の影響によるMRIの使用制限のため、咀嚼課題遂行時のfMRIデータの取得において遅れが生じている。筋電図データについては現在正常咬合被験者において取得を進めており、今後被験者数を増やしていく。

今後の研究の推進方策

今後fMRIを用いて取得する脳活動と咀嚼筋筋電図値の相関関係を解析し、咀嚼時の脳の運動制御機構が、前歯または臼歯で噛む機能に障害を持つ患者においてどのように変化するか、詳細に検討していく。まずは前歯部開咬患者において、「前歯でくわえる」課題時のEMG値と負の相関を示す脳活動の大きさを比較検討し、繊細にくわえる脳機能が前歯部開咬患者ではどのように働いているかを検証する。