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運動イメージが運動野と前頭前野の可塑的変化に与える影響の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 22J00370
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

金子 直嗣  東京大学, 総合文化研究科身体運動科学研究室, 助教

研究期間 (年度) 2022-04-22 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード運動イメージ / 神経可塑性
研究開始時の研究の概要

脳には、環境や障害への適応・長期間の訓練やリハビリテーションにより特定の脳領域が機能的に再編する性質、可塑性が存在する。本研究では、運動イメージが4連発磁気刺激(QPS)により誘導される脳の可塑的変化に与える影響について明らかにすることを目的とする。QPSによる抑制性または促通性の刺激を運動野と前頭前野に対して行い、運動イメージの事前介入の有無による可塑的変化の違いについて調べる。

研究実績の概要

脳には、環境や障害への適応、長期間の訓練やリハビリテーションにより特定の脳領域が機能的に再編する性質、いわゆる“可塑性”が存在する。リハビリにより脳の可塑的変化を誘導することで、脳卒中の発症により低下した運動機能や認知機能を回復させることができる。これらの機能回復に向けたリハビリとして“運動イメージ”に基づいた介入方法が用いられている。運動イメージとは脳内での運動再現であり、運動・認知機能に関わる脳領域を賦活できる。例えば、歩行の運動イメージは、運動制御において重要な役割を担う運動野、認知・計画・実行機能を司る前頭前野を賦活する(Kaneko et al. 2021 NeuroImage)。
また、運動イメージを他のリハビリと組み合わせて使用することで、脳卒中患者における運動・認知機能の回復や、脳機能の低下の防止といった臨床効果を促進できる。
以上の背景から、本研究では、運動イメージが運動野と前頭前野の可塑的変化に与える影響を解明し、脳卒中患者に対する脳刺激法と運動イメージを併用した介入手法の効果を明らかにすることを目的とした。まずは、健常者を対象として、事前介入に使用する歩行の運動イメージが皮質脊髄路と脊髄運動ニューロンの興奮性、各被験者の運動イメージ能力に与える影響について調べた。歩行の運動イメージを用いた介入後、皮質脊髄路と脊髄運動ニューロンの興奮性に変化は認められなかったが、運動イメージ能力の向上することが明らかとなった。この結果は、運動イメージ自体が中枢神経系に与える介入効果が低いことを示唆している。したがって、運動イメージを他の介入方法と併用させる必要があると考えられる。本研究成果は国際誌PLOS ONEに掲載された。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Kai Lon Fok/トロント大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Kei Masani/トロントリハビリテーションセンター(カナダ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] F-waves induced by motor point stimulation are facilitated during handgrip and motor imagery tasks2023

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Naotsugu、Sasaki Atsushi、Fok Kai Lon、Yokoyama Hikaru、Nakazawa Kimitaka、Masani Kei
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: 241 号: 2 ページ: 527-537

    • DOI

      10.1007/s00221-022-06537-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of action observation and motor imagery of walking on the corticospinal and spinal motoneuron excitability and motor imagery ability in healthy participants2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Naotsugu、Sasaki Atsushi、Yokoyama Hikaru、Masugi Yohei、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 4 ページ: 0266000-0266000

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0266000

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Changes in corticospinal and spinal reflex excitability through functional electrical stimulation with and without observation and imagination of walking2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Naotsugu、Sasaki Atsushi、Yokoyama Hikaru、Masugi Yohei、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 16 ページ: 994138-994138

    • DOI

      10.3389/fnhum.2022.994138

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Impaired neuroplasticity in the dorsolateral prefrontal cortex of patients with treatment-resistant depression indexed by paired associative stimulation paradigm and a combined TMS-EEG measurement2023

    • 著者名/発表者名
      Naotsugu Kaneko, Masataka Wada, Mayuko Takano, Keita Taniguchi, Shiori Honda, Shinichiro Nakajima, Masaru Mimura, Yoshihiro Noda.
    • 学会等名
      5th International Brain Stimulation Conference, Lisbon, Portugal
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 経頭蓋磁気刺激-脳波同時計測を用いた連合性ペア刺激パラダイムによる治療抵抗性うつ病における神経可塑性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      金子直嗣, 和田真孝, 髙野万由子, 谷口敬太, 本多栞, 中島振一郎, 三村將, 野田賀大
    • 学会等名
      第52回日本臨床神経生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-03-26  

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