リズミックな下肢他動運動が中枢運動指令に与える影響－効果的な運動療法を目指して－

• 研究課題/領域番号: 26750187
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 梁 楠 広島大学, 医歯薬保健学研究院(保), 助教 (70512515)
• 研究協力者: 松川 寛二 ; 高橋 真 ; 石井 圭
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 末梢求心性感覚入力 / 中枢運動指令 / 両側下肢運動 / 呼吸循環応答 / 大脳血流動態 / 末梢筋血流動態 / 運動循環応答 / 中枢神経系 / 同側および対側 / H反射

研究成果の概要

本研究は，他動運動がが中枢運動指令に与える影響について調べた．健常者を対象に，1)下腿筋に伸張刺激と振動刺激を与えた時，表面筋電図で誘発されるH反射を用いて脊髄レベルの興奮性の変化と，2)自転車エルゴメーターの他動運動中に運動のイメージを行い，その時の心電図，血圧，呼吸，大脳皮質および主動筋の血流動態について調べた．その結果，同側及び対側下肢筋の振動刺激は脊髄の興奮性を低下させることが示された．また，運動イメージに伴う呼吸循環応答は他動運動により増加したが，大脳関連領域の活動が低下したのに対し主動筋の血流量が増加し，他動運動が中枢神経系と末梢神経系に異なる影響を与えることが示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] Facial skin blood flow responses to exposures to emotionally charged movies (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Endo K, Ishii K, Ito M, Liang N
  • 雑誌名: Journal of Physiological Sciences 巻: 印刷中 号: 2 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1007/s12576-017-0522-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Central command generated prior to arbitrary motor execution induces muscle vasodilatation at the beginning of dynamic exercise. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Matsukawa K, Liang N, Endo K, Idesako M, Asahara R, Kadowaki A, Wakasugi R, Takahashi M
  • 雑誌名: J Appl Physiol 巻: 21 号: 12 ページ: 1424-1433
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00103.2016
  • 査読あり
• [雑誌論文] The prefrontal oxygenation and ventilatory responses at start of one-legged cycling exercise have relation to central command (2016)
  • 著者名/発表者名: Asahara R, Matsukawa K, Ishii K, Liang N, Endo K
  • 雑誌名: Journal of Applied Physiology 巻: 121 号: 5 ページ: 1115-1126
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00401.2016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exaggerated sympathetic and cardiovascular responses to stimulation of the mesencephalic locomotor region in spontaneously hypertensive rats (2015)
  • 著者名/発表者名: Nan Liang, Jere H Mitchell, Scott A Smith, Masaki Mizuno.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology 巻: 310 号: 1 ページ: 123-131
  • DOI: 10.1152/ajpheart.00479.2015
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Increased oxygenation of the cerebral prefrontal cortex prior to the onset of voluntary exercise in humans (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanji Matsukawa, Kei Ishii, Nan Liang, Kana Endo, Ryo Ohtani, Tomoko Nakamoto, Rie Wakasugi, Akito Kadowaki, Hidehiko Komine.
  • 雑誌名: Journal of Applied Physiology 巻: 119 号: 5 ページ: 452-462
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00406.2015
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stimulation of the mesencephalic ventral tegmental area blunts the sensitivity of cardiac baroreflex in decerebrate cats (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Ishii K, Ishida T, Nagai A, Liang N
  • 雑誌名: Auton Neurosci 巻: 189 ページ: 16-24
  • DOI: 10.1016/j.autneu.2014.12.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Unilateral imagined movement increases interhemispheric inhibition from the contralateral to ipsilateral motor cortex (2014)
  • 著者名/発表者名: Liang N, Funase K, Takahashi M, Matsukawa K, Kasai T
  • 雑誌名: Exp Brain Res 巻: 232 号: 6 ページ: 1823-1832
  • DOI: 10.1007/s00221-014-3874-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signal transduction of aortic and carotid sinus baroreceptors is not modified by central command during spontaneous motor activity in decerebrate cats (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Ishii K, Kadowaki A, Ishida T, Idesako M, Liang N
  • 雑誌名: Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 巻: 306 号: 10 ページ: R735-R746
  • DOI: 10.1152/ajpregu.00538.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discharges of aortic and carotid sinus baroreceptors during spontaneous motor activity- and pharmacologically-evoked pressor interventions (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Ishii K, Kadowaki A, Ishida T, Idesako M, Liang N
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 64 号: 4 ページ: 291-303
  • DOI: 10.1007/s12576-014-0318-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phase dependent modulation of corticospinal excitability during the observation of initial phase of gai (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Takahashi, Natsuko Uchida, Mami Yoshida, Nan Liang, Kimitaka Nakazawa, Kiyokazu Sekikawa, Tsutomu Inamizu, Hironobu Hamada
  • 雑誌名: Somatosensory & Motor Research 巻: 31 号: 4 ページ: 209-213
  • DOI: 10.3109/08990220.2014.923392
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Differential contribution of Ach-muscarinic and β-adrenergic receptors to vasodilatation in noncontracting muscle during voluntary one-legged exercise (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Matsukawa K, Liang N, Endo K, Idesako M, Hamada H, Kataoka T, Ueno K, Watanabe T, Takahashi M.
  • 雑誌名: Physiol Rep 巻: 2 号: 11 ページ: e12202-e12202
  • DOI: 10.14814/phy2.12202
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] サイクリング運動の第一人称および第三人称イメージに伴う前頭前野の酸素化動態 (2017)
  • 著者名/発表者名: 梁 楠，有川 未紗，佐武 慶彦，遠藤 加菜，浅原 亮太，松川 寛二．
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] 自発的片腕クランキング運動開始前にみられる背外側前頭前野の酸素化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石井 圭，松川 寛二，梁 楠．
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] 高齢者における下肢運動イメージに対する筋血流応答 (2017)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 加菜，石井 圭，浅原 亮太，土井 詩織，梁 楠，松川 寛二．
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] 運動開始前にみられる前頭前野酸素化ヘモグロビン濃度の増加とセントラルコマンド (2017)
  • 著者名/発表者名: 松川 寛二，石井 圭，浅原 亮太，遠藤 加菜，梁 楠．
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] The prefrontal oxygenation at the onset of unrestrained overground walking in humans (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryota Asahara, Kanji Matsukawa, Nan Liang, Kana Endo, Kei Ishii.
  • 学会等名: The 6th International Sports Science Network Forum in Nagano 2016
  • 発表場所: Matsumoto, Japan
  • 年月日: 2016-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] 自発運動開始時における前頭前野酸素化ヘモグロビン濃度の増加と換気応答の関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅原 亮太，松川 寛二，石井 圭，梁 楠，遠藤 加菜．
  • 学会等名: 第71回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2016-09-23
• [学会発表] 平地とトレッドミル歩行時の大脳皮質興奮性の変化について-ポータブルfNIRSを用いた解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 梁 楠，浅原 亮太，石井 圭，遠藤 加菜，松川 寛二.
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] ヒトの随意運動開始時における前頭前野酸化Hb濃度と呼気終末炭酸ガス濃度の関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅原 亮太，松川 寛二，石井 圭，梁 楠，遠藤 加菜.
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] 視覚刺激による快・不快の情動変化が顔面皮膚血流量に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 加菜，伊藤 百花，川原 舞，小畑 菜央，石井 圭，梁 楠，浅原 亮太，松川 寛二.
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] 運動イメージによる呼吸循環系の活性化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石井 圭，松川 寛二，梁 楠，遠藤 加菜，浅原 亮太，井出迫 光弘.
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] 視聴覚刺激による快・不快の情動反応が顔面皮膚血流量に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 加菜，伊藤 百花，石井 圭，梁 楠，松川 寛二.
  • 学会等名: 第67回日本生理学会中国四国地方会
  • 発表場所: 米子
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] 除脳ラットを用いた中枢性循環調節機構の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井 圭，浅原 亮太，梁 楠，松川 寛二.
  • 学会等名: 第67回日本生理学会中国四国地方会
  • 発表場所: 米子
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] 無拘束状態での床歩行時とトレッドミル歩行時にみられる大脳皮質運動野活動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浅原 亮太，石井 圭，遠藤 加菜，梁 楠，松川 寛二.
  • 学会等名: 第67回日本生理学会中国四国地方会
  • 発表場所: 米子
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] 手指筋力発揮速度の違いは同側運動野の興奮性に異なる影響を及ぼす (2015)
  • 著者名/発表者名: 梁 楠，有澤 利顕，橘高 照人，高橋 真，石井 圭，遠藤 加菜，松川 寛二.
  • 学会等名: 第70回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 随意運動に先行する前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度増加：Central commandとの関連 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松川 寛二，石井 圭，梁 楠，遠藤 加菜，小峰 秀彦.
  • 学会等名: 第70回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] Facial skin blood flow response during exposure to emotionally-charged movie (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Ito M, Endo K, Liang N, Idesako M, Matsukawa K.
  • 学会等名: Experimental Biology 2015
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2015-03-28 – 2015-04-01
• [学会発表] 麻酔下ラットにおける島皮質の電気刺激は中脳腹側被蓋野の局所血流量を増加させる (2015)
  • 著者名/発表者名: 梁 楠，松川 寛二，石井 圭，井手迫 光弘，遠藤 加菜.
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会／第92回日本生理学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] 動脈血圧反射の心拍数調節感度はトレッドミル運動の強度と継続時間に依存して低下する (2015)
  • 著者名/発表者名: 井手迫 光弘，松川 寛二，石井 圭，梁 楠，遠藤 加菜.
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会／第92回日本生理学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] ストループ課題における前頭前野の酸素動態に加齢が与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 加菜，梁 楠，石井 圭，井手迫 光弘，松川 寛二.
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会／第92回日本生理学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] ヒト片腕運動時にみられる骨格筋コリンおよびβアドレナリン作動性血管拡張 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井 圭，松川 寛二，梁 楠，遠藤 加菜，井手迫 光弘，濱田 泰伸，片岡 健，山下 かおり，渡邊 多恵.
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会／第92回日本生理学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] 随意運動時にみられる非活動筋血流量の増加と神経調節メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 松川 寛二，石井 圭，梁 楠，遠藤 加菜.
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会／第92回日本生理学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] The sensitivity of cardiac baroreflex is decreased at the onset of and during the later period of treadmill exercise at a higher intensity in conscious cats (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanji Matsukawa, Kei Ishii, Mitsuhiro Idesako, Nan Liang, Kana Endo.
  • 学会等名: International Symposium on Human Adaptation to Environment and Whole-body Coordination
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2015-03-14 – 2015-03-16
• [学会発表] 大動脈弓血圧受容器反射による心拍数調節ゲインはトレッドミル運動の強度に依存して低下する (2014)
  • 著者名/発表者名: 井手迫 光弘，松川 寛二，石井 圭，梁 楠，遠藤 加菜.
  • 学会等名: 第66回日本生理学会･中国四国地方会
  • 発表場所: 香川
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-02
• [学会発表] 心拍数・動脈血圧よりも筋組織血流量の変化は運動イメージの抽出に有効である (2014)
  • 著者名/発表者名: 松川 寛二，石井 圭，遠藤 加菜，梁 楠，井手迫 光弘，土井 詩織，崎田 有紀
  • 学会等名: 第69回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [学会発表] セントラルコマンドはaortic baroreceptor-heart rate反射を孤束核内で抑制する (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井 圭，松川 寛二，井手迫 光弘，梁 楠
  • 学会等名: 運動と循環研究会
  • 発表場所: 倉敷
  • 年月日: 2014-07-18
• [学会発表] Inhibition of soleus H-reflex by afferent inputs from the contralateral homonymous muscle (2014)
  • 著者名/発表者名: Nan Liang, Aiko Takezawa, Ayumi Tsubota, Makoto Takahashi, Kanji Matsukawa.
  • 学会等名: The 16th International Congress of the World Federation of Occupational Therapists (in collaboration with the 48th Japanese Occupational Therapy Congress and Expo)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-06-18 – 2014-06-21
• [学会発表] Effect of acute dynamic exercise on cognitive function in elderly subjects (2014)
  • 著者名/発表者名: Kana Endo, Nan Liang, Kei Ishii, Mitsuhiro Idesako, Kanji Matsukawa.
  • 学会等名: The 16th International Congress of the World Federation of Occupational Therapists (in collaboration with the 48th Japanese Occupational Therapy Congress and Expo)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-06-18 – 2014-06-21
• [図書] 脳卒中のリハビリテーション、生活機能に基づくアプローチ(第3版)、第1章：脳卒中患者の病態生理、医学的管理と急性期リハビリテーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 梁 楠 (分担翻訳)
  • 総ページ数: 54
  • 出版者: 三輪書店
• [図書] 脳卒中のリハビリテーション、生活機能に基づくアプローチ(第3版)、第2章：脳卒中リハビリテーションの心理的側面 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梁 楠 (分担翻訳)
  • 総ページ数: 18
  • 出版者: 三輪書店