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腰痛を慢性化させる神経基盤の解明:筋シナジーに基づく新たなバイオマーカーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K11404
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
研究機関東京工科大学

研究代表者

斎藤 寛樹  東京工科大学, 医療保健学部, 助教 (80865410)

研究分担者 横山 光  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30896832)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード体幹筋シナジー / 腰痛 / 伸展型腰痛 / 筋シナジー / 運動制御 / 筋電図 / 慢性腰痛 / 神経基盤
研究開始時の研究の概要

腰痛は有症率・再発率が非常に高く、休職等により労働生産力を減少させ、 医療費の増大に大きく寄与する。しかし腰痛を起こし得る異常な運動様式については未だ明らかになっていない。筋シナジーとは筋活動の集合体のことであり、ヒトの複雑な動きの運動制御機構を反映していると考えられている。本研究では、慢性腰痛の原因となる筋シナジーを明らかにすることで病状の変化や治療効果の指標となるバイオマーカーの開発を目指す。

研究実績の概要

腰痛は有症率・再発率が非常に高く、休職等により労働生産力を減少させ、医療費の増大に大きく寄与する。しかし腰痛を起こし得る異常な運動様式について は未だ明らかになっていない。筋シナジーとは筋活動の集合体のことであり、ヒトの複雑な動きの運動制御機構を反映していると考えられている。本研究では、 慢性腰痛の原因となる筋シナジーを明らかにすることで病状の変化や治療効果の指標となるバイオマーカーの開発を目指すこととした。
2023年度では、無線筋電計測システム、三次元動作解析装置を使用し、伸展型腰痛の異常筋シナジーの特定を行った。結果として、11課題中、伸展動作、四つ這いでの安定性動作のみで健常者に比べて異常筋シナジー(筋シナジーの増加)が認められた。このシナジーは体幹の脊柱起立筋や腹部の複数筋の活動であり、過剰な筋活動により脊柱に負荷がかかっていることが示唆された。すなわち、この異常な筋シナジーを最適化(減少)することが、腰痛に対するリハビリテーションの効果を高めるために重要である可能性がある。また11課題を用いることで、異なる腰痛のサブグループを包括的に評価できる可能性があることが示唆された。最後にヨガやピラティスをベースとしたエクササイズ中の筋シナジーを調べることで筋シナジーの最適化を図るためのリハビリテーションの開発をし、2024度での介入研究へつなげるための研究も行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

被験者のリクルートや解析などの進行が良好だったため、研究成果を国際誌に掲載及び投稿することができた。また関連したテーマでの国際共同研究についても、共著者として論文化することができ、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

引き続き、屈曲型、回旋型や心理的要因が有意なタイプのような異なる腰痛のサブグループに対する筋シナジーの検討を行う。またこれらに対して、リハビリテーションを行うことで疼痛の改善とともに筋シナジーが健常者と同じような構成になるかを検討することで、バイオマーカーとしての有用性を検討する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Han University of Applied Sciences/Radboud University Medical Centre/Vrije Universiteit Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] HAN _ University of Applied Sciences/Vrije Universiteit Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Direction-Specific Changes in Trunk Muscle Synergies in Individuals With Extension-Related Low Back Pain2024

    • 著者名/発表者名
      Saito Hiroki、Yokoyama Hikaru、Sasaki Atsushi、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Cureus

      巻: -

    • DOI

      10.7759/cureus.54649

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Muscle synergy patterns as altered coordination strategies in individuals with chronic low back pain: a cross-sectional study2023

    • 著者名/発表者名
      Saito Hiroki、Yokoyama Hikaru、Sasaki Atsushi、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation

      巻: 20 号: 1 ページ: 69-69

    • DOI

      10.1186/s12984-023-01190-z

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Not all movements are equal: Differences in the variability of trunk motor behavior between people with and without low back pain?A systematic review with descriptive synthesis2023

    • 著者名/発表者名
      Abu Bakar Florian、Staal J. Bart、van Cingel Robert、Saito Hiroki、Ostelo Raymond、van Die?n Jaap H.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 9 ページ: e0286895-e0286895

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0286895

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variability of trunk muscle synergies underlying the multidirectional movements and stability trunk motor tasks in healthy individuals2023

    • 著者名/発表者名
      Saito Hiroki、Yokoyama Hikaru、Sasaki Atsushi、Matsushita Kazuya、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 1193-1193

    • DOI

      10.1038/s41598-023-28467-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Direction specific changes in trunk muscle synergies in individuals with extension-related low back pain2023

    • 著者名/発表者名
      斎藤寛樹
    • 学会等名
      11th Interdisciplinary World Congress on Low Back & Pelvic Girdle Pain
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋協調パターン解析に基づいたモーターコントロールアプローチの可能性:運動機能テストと段階的エクササイズ選択の根拠2023

    • 著者名/発表者名
      斎藤寛樹
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Muscle Coordination Patterns Underlying a Variety of Human Movements: Implications for Motor Control Impairment2023

    • 著者名/発表者名
      斎藤寛樹
    • 学会等名
      Miami Project Seminar Series at University of Miami
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Not all movements are equal

    • URL

      https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?RecordID=180003

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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