肩腱板断裂における中枢神経の運動制御機能の解明

• 研究課題/領域番号: 22K09417
• 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56020:整形外科学関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 設楽 仁 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (20588652)
• 研究分担者: 冨田 洋介 高崎健康福祉大学, 保健医療学部, 講師 (10803158) ; 筑田 博隆 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30345219) ; 佐々木 毅志 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (50834446)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022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: 肩腱板断裂 / 中枢神経 / 運動制御 / 固有位置覚 / 予測的姿勢制御

研究開始時の研究の概要

肩関節では、主に軟部組織によって安定性を保っているため、中枢神経における運動制御が非常に重要である。肩関節の安定性を保つ上で腱板筋群は重要であるが、加齢とともに腱板は断裂を起こし、50歳以上では約25％が腱板断裂を有している。
腱板断裂によって中枢神経における運動制御の変化が起こることが予想されるが、その病態生理は未解明のままである。本研究では、腱板断裂患者を対象として、肩関節運動時におけるフィードフォワード・フィードバック制御について末梢の評価法（従来法）に加え、脳機能nの評価も行い、運動制御評価に中枢評価も含めることの有用性を示す。

研究実績の概要

健常者を対象とし、表面筋電図、重心動揺計、加速度計、光学式3次元動作解析装置の同時計測（予備実験）を先行実験(Shiratori T et al., Brain Res. 2016)に基づき、実施した。まず、準備として、筋電図を両側三角筋前部線維、僧帽筋上部線維、腹直筋、脊柱起立筋、大腿直筋、大腿二頭筋、ヒラメ筋、前脛骨筋（16ch）に貼付し、加速度計をかごに装着 (1ch)。反射マーカーを18か所（両側橈骨茎状突起、外側上顆、肩峰、耳介、上前腸骨棘、膝関節裂隙、外果、踵骨、第5中足骨頭）に貼付した。つぎに、開始姿勢（重心動揺計に立ち、片手でカゴを把持した状態で、肩関節屈曲位もしくは外転位の2条件）で静止するよう、被験者に指示した。そして、「おもりの落下を手のカゴで受け止め、そのままの姿勢を最低3秒間保持してください」と指示した。
落下のタイミングを被験者が予測できるよう、カウントダウン後に0.245mの高さから重錘（体重の4%）を落下させ、右側、左側の順で測定を行った。各条件において、8回の試行を繰り返した。今後、筋電図積分値（屈曲、外転の各条件における予期的姿勢制御（錘インパクト直前150ms間）、早期（錘インパクト直後150ms間）および後期代償的姿勢制御（その後150ms間））や重心動揺計データ（予期的および錘インパクト後の足圧中心位置の移動）、光学式3次元動作解析装置データ（予期的および錘インパクト後の重心位置の移動）などのパラメータについて条件間、右側vs左側で対応のあるt検定を用いて比較検討する予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

COVID-19パンデミックの影響で、被験者の施設への立入制限があったため。

今後の研究の推進方策

予定通り、被験者リクルートを行い、実験を遂行する。