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脊髄損傷後の随意機能回復を最大化する新たなニューロリハビリテーション戦略

研究課題

研究課題/領域番号 26242056
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関東京大学

研究代表者

中澤 公孝  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90360677)

研究分担者 緒方 徹  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), その他部局等, 障害者健康増進・運動医科学支援センター長 (00392192)
西村 幸男  京都大学, 医学研究科, 准教授 (20390693)
河島 則天  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 運動機能系障害研究部, 研究室長 (30392195)
柴田 智広  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (40359873)
柳原 大  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (90252725)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2015年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2014年度: 27,950千円 (直接経費: 21,500千円、間接経費: 6,450千円)
キーワード脊髄損傷 / 歩行 / ニューロリハビリテーション / 歩行ロボット / ニューロモジュレーション / やる気 / リハビリテーション
研究成果の概要

本研究では、新たなニューロリハビリテーション戦略の科学的根拠を得るために、1)脊髄歩行神経回路の活性化、2)高次中枢参画の最大化、および3)訓練者の能力に応じてステッピングと前方移動のアシストを適応的に変調するロボットの開発、の個別研究課題を設定し、研究を進めた。その結果、1)に関しては、脊髄活性度の新しい評価法と経皮的電気刺激による多髄節反射を誘発する方法を確立することに成功した。2)に関しては経頭蓋電気刺激による脳の報酬系刺激を試し脊髄可塑性への効果を検証中である。3)は当初の予定を変更し、歩行ロボットとニューロモジュレーションを組み合わせた新たなシステムの開発へとつながった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (29件) (うち国際共著 3件、 査読あり 29件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Difference in phase modulation of corticospinal excitability during the observation of the action of walking, with and without motor imagery2018

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

      NeuroReport

      巻: 29 号: 3 ページ: 169-173

    • DOI

      10.1097/wnr.0000000000000941

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Velocity-dependent transfer of adaptation in human running as revealed by split-belt treadmill adaptation2018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Tetsuya、Obata Hiroki、Yokoyama Hikaru、Kawashima Noritaka、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: 236 号: 4 ページ: 1019-1029

    • DOI

      10.1007/s00221-018-5195-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of the gait adaptation process due to split-belt treadmill walking under a wide range of right-left speed ratios in humans2018

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Hikaru、Sato Koji、Ogawa Tetsuya、Yamamoto Shin-Ichiro、Nakazawa Kimitaka、Kawashima Noritaka
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 4 ページ: e0194875-e0194875

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0194875

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of motor imagery on spinal reflex excitability of multiple muscles2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Kento、Masugi Yohei、Saito Akira、Obata Hiroki、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 668 ページ: 55-59

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.01.015

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Static magnetic field stimulation applied over the cervical spinal cord can decrease corticospinal excitability in finger muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa K, Nakazawa K
    • 雑誌名

      Clin Neurophysiol Pract

      巻: 3 ページ: 49-53

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Speed dependency in α-motoneuron activity and locomotor modules in human locomotion: indirect evidence for phylogenetically conserved spinal circuits.2017

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Yokoyama, Tetsuya Ogawa, Masahiro Shinya, Noritaka Kawashima, Kimitaka Nakazawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B

      巻: 284 号: 1851 ページ: 20170290-20170290

    • DOI

      10.1098/rspb.2017.0290

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Muscle synergies reveal impaired trunk muscle coordination strategies in individuals with thoracic spinal cord injury2017

    • 著者名/発表者名
      Milosevic Matija、Yokoyama Hikaru、Grangeon Murielle、Masani Kei、Popovic Milos R.、Nakazawa Kimitaka、Gagnon Dany H.
    • 雑誌名

      Journal of Electromyography and Kinesiology

      巻: 36 ページ: 40-48

    • DOI

      10.1016/j.jelekin.2017.06.007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Motor module activation sequence and topography in the spinal cord during air-stepping in human: Insights into the traveling wave in spinal locomotor circuits2017

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Hikaru、Hagio Kohtaroh、Ogawa Tetsuya、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 5 号: 22

    • DOI

      10.14814/phy2.13504

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Aquatic Pole Walking on the Reduction of Spastic Hypertonia in a Patient with Hemiplegia: A Case Study2017

    • 著者名/発表者名
      Obata Hiroki、Ogawa Tetsuya、Hoshino Motonori、Fukusaki Chiho、Masugi Yohei、Kobayashi Hirofumi、Yano Hideo、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      International Journal of Physical Medicine & Rehabilitation

      巻: 05 号: 03 ページ: 401-401

    • DOI

      10.4172/2329-9096.1000401

    • NAID

      120006800694

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wheelchair Neuroprosthesis for Improving Dynamic Trunk Stability2017

    • 著者名/発表者名
      Patel Kramay、Milosevic Matija、Nakazawa Kimitaka、Popovic Milos R.、Masani Kei
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

      巻: 25 号: 12 ページ: 2472-2479

    • DOI

      10.1109/tnsre.2017.2727072

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Postural regulatory strategies during quiet sitting are affected in individuals with thoracic spinal cord injury2017

    • 著者名/発表者名
      Milosevic Matija、Gagnon Dany H.、Gourdou Philippe、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Gait & Posture

      巻: 58 ページ: 446-452

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2017.08.032

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of anode position on the responses elicited by transcutaneous spinal cord stimulation2017

    • 著者名/発表者名
      Masugi Yohei、Obata Hiroki、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.

      巻: 2017 ページ: 1114-1117

    • DOI

      10.1109/embc.2017.8037024

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural effects of muscle stretching on the spinal reflexes in multiple lower-limb muscles2017

    • 著者名/発表者名
      Masugi Yohei、Obata Hiroki、Inoue Daisuke、Kawashima Noritaka、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 号: 6 ページ: 275-275

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0180275

    • NAID

      120006800693

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Speed dependency in α-motoneuron activity and locomotor modules in human locomotion: indirect evidence for phylogenetically conserved spinal circuits.2017

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama H, Ogawa T, Kawashima N, Shinya M, Nakazawa K.
    • 雑誌名

      Proc Biol Sci

      巻: 284 ページ: 1851-1851

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distinct sets of locomotor modules control the speed and modes of human locomotion.2016

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama H, Ogawa T, Kawashima N, Shinya M, Nakazawa K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 36275-36275

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of movement-related afferent inputs on spinal reflexes evoked by transcutaneous spinal cord stimulation during robot-assisted passive stepping.2016

    • 著者名/発表者名
      Masugi Y, Kawashima N, Inoue D, Nakazawa K.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters.

      巻: 627 ページ: 100-106

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Difference in Postural Control during Quiet Standing between Young Children and Adults: Assessment with Center of Mass Acceleration2015

    • 著者名/発表者名
      Oba N, Sasagawa S, Yamamoto A, Nakazawa K.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 10(10) 号: 10 ページ: e0140235-e0140235

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0140235

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mode-dependent control of human walking and running as revealed by split-belt locomotor adaptation.2015

    • 著者名/発表者名
      Ogawa T, Kawashima N, Obata H, Kanosue K, Nakazawa K.
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology,

      巻: 218 ページ: 3192-3198

    • DOI

      10.1242/jeb.120865

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-term effect of electrical nerve stimulation on spinal reciprocal inhibition during robot-assisted passive stepping in humans.2015

    • 著者名/発表者名
      Obata H, Ogawa T, Kitamura, Masugi Y, Takahashi M, Kawashima N, Nakazawa K
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 42(6) 号: 6 ページ: 2283-2288

    • DOI

      10.1111/ejn.13000

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distinct motor strategies underlying split-belt adaptation in human walking and running.2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Ogawa, Noritaka Kawashima, Hiroki Obata, Kazuyuki Kanosue, Kimitaka Nakazawa
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10(3) 号: 3 ページ: e0121951-e0121951

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0121951

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rhythmic arm swing enhances patterned locomotor-like muscle activity in passively moved lower extremities.2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Ogawa, Takahiko Sato, Toru Ogata, Shin-Ichiro Yamamoto, Kimitaka Nakazawa, Noritaka Kawashima
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 3(3) 号: 3 ページ: e12317-e12317

    • DOI

      10.14814/phy2.12317

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Velocity-dependent H-reflex suppression of the soleus muscle during robot-assisted passive stepping.2015

    • 著者名/発表者名
      Yohei Masugi, Taku Kitamura, Kiyotaka Kamibayashi, Tetsuya Ogawa, Toru Ogata, Noritaka Kawashima, Kimitaka Nakazawa
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 584 ページ: 337-341

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2014.10.044

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Locomotor adaptation: significance and underlying neural mechanisms.2015

    • 著者名/発表者名
      Ogawa T, Kawashima N, Nakazawa K
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine,

      巻: 4 ページ: 107-110

    • NAID

      130005130587

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavioral effect of knee joint motion on body's center of mass during human quiet standing2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto A, Sasagawa S, Oba N, Nakazawa K.
    • 雑誌名

      Gait and Posture

      巻: 41 号: 1 ページ: 291-294

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2014.08.016

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interpersonal variability in timing strategy and temporal accuracy in rapid interception task with variable time-to-contact.2015

    • 著者名/発表者名
      Ijiri T, Shinya M & Nakazawa K.
    • 雑誌名

      J Sports Sci.

      巻: 33 号: 4 ページ: 381-390

    • DOI

      10.1080/02640414.2014.946073

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heel strike detection using split force-plate treadmill2015

    • 著者名/発表者名
      Rouhani H, Abe MO, Nakazawa K, Popovic MR, Masani K
    • 雑誌名

      Gait & Posture

      巻: 41 号: 3 ページ: 863-866

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2015.02.021

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neural dynamics in motor preparation: From phase-mediated global computation to amplitude-mediated local computation.2015

    • 著者名/発表者名
      Kajihara T, Anwar MN, Kawasaki M, Mizuno Y, Nakazawa K, Kitajo K
    • 雑誌名

      Neuroimage,

      巻: 118 ページ: 445-455

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2015.05.032

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical and neural changes in plantar-flexor muscles after spinal cord injury in humans.2015

    • 著者名/発表者名
      Yaeshima K, Negishi D, Yamamoto S, Ogata T, Nakazawa K, Kawashima N.
    • 雑誌名

      Spinal Cord

      巻: Feb 10 号: 7 ページ: 526-533

    • DOI

      10.1038/sc.2015.9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水中ポールウォーキング ―ニューロリハビリテーションへの応用可能性―2015

    • 著者名/発表者名
      星野元訓、中澤公孝
    • 雑誌名

      バイオメカニクス研究

      巻: 19 ページ: 34-38

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 歩行のニューロリハビリテーション最先端2016

    • 著者名/発表者名
      中澤公孝
    • 学会等名
      日本作業療法研究学会
    • 発表場所
      新潟医療福祉大学(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歩行ニューロリハビリテーションの最先端2015

    • 著者名/発表者名
      中澤公孝
    • 学会等名
      脳神経科学研究会
    • 発表場所
      西鉄イン福岡(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 歩行ニューロリハビリテーションの最先端とスポーツの可能性2015

    • 著者名/発表者名
      中澤公孝
    • 学会等名
      脳神経科学研究会
    • 発表場所
      東京工科大(東京都大田区)
    • 年月日
      2015-04-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Locomotor Neurorehabilitation -Past and future direction-2015

    • 著者名/発表者名
      中澤公孝
    • 学会等名
      International symposium on Hybrid Organs of the future
    • 発表場所
      大阪府、吹田市、大阪大学臨床工学研究センター
    • 年月日
      2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歩行ニューロリハビリテーションの最先端とスポーツの可能性 -最新の研究動向から-2014

    • 著者名/発表者名
      中澤公孝
    • 学会等名
      脳神経科学研究会
    • 発表場所
      長野県、鹿教湯温泉、鹿教湯リハビリテーション病院
    • 年月日
      2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歩行ニューロリハビリテーションの可能性 -最新の研究動向から-2014

    • 著者名/発表者名
      中澤公孝
    • 学会等名
      脳神経科学研究会
    • 発表場所
      大阪府、大阪市、大阪保健専門学校
    • 年月日
      2014-04-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2024-07-03  

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