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2017 年度 実績報告書

脳内身体表現の変容を用いたニューロリハビリテーション

計画研究

研究領域脳内身体表現の変容機構の理解と制御
研究課題/領域番号 26120007
研究機関東北大学

研究代表者

出江 紳一  東北大学, 医工学研究科, 教授 (80176239)

研究分担者 稲邑 哲也  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 准教授 (20361545)
研究期間 (年度) 2014-07-10 – 2019-03-31
キーワード幻肢痛 / 脳内身体表現
研究実績の概要

脳内身体表現への介入による新しいニューロリハビリテーションを確立するため,1)脳内身体表現を計測する:通常脳内身体表現は,外部から観察することが困難である.そこで,身体およびその周辺空間には,身体外に比べ注意が強く向けられているという.というnearby hand現象(Reed et al.2006など)に着目して,心理物理学的手法を用いて、脳が身体空間と認識している空間を定量化・可視化することで,脳内身体表現を反映する脳内身体表現マーカーとする.2)脳内身体表現への介入を通したニューロリハビリテーションを確立する:麻痺肢が実用肢となるには,単純に運動機能が改善するだけでは不十分であり,麻痺肢を自己の身体の一部と認識
する神経基盤が再構築され,環境に適応した運動指令が出力される必要がある.そこで,上記と同等の評価指標を用い,麻痺肢に身体保持感と運動主体感を積極的に付与することにより,麻痺肢の脳内身体表現の適正化と促進を目指すニューロリハビリテーション方策を確立する.
平成29年度では,これまで上肢に対して実施した方法と同様に,一側下肢切断者を対象として,義足と健常足に向けられる注意量を計測し,義足歩行の習熟度と義足に向けられる注意量との関係を検討した.また,VRを用いたリハビリテーション支援システムの開発においては,アプリケーション開発のためのシステム構成を改善し,領域内外の誰もがプラットフォームを容易に利用できるよう,多方面からの実験システム構築に関する要望に対応可能な体制を整え,臨床での効果検証の準備が進められた.

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

身体およびその近傍空間には,身体外と比べ空間的注意が強く向けられており,視覚刺激の検出処理が促進する.この特性を利用した刺激検出反応課題を通して,身体とその周辺における刺激検出に要する時間を測定し,得られる注意量の違いから脳内身体表現の推定を行っている.これまで上肢に対して実施した方法と同様に,一側下肢切断者を対象として,義足歩行開始時点(義足歩行習熟前)と退院直前(義足歩行習熟時)の計2回,義足と健常足に向けられる注意量を計測し,義足歩行の習熟度と義足に向けられる注意量との関係を検討した.切断者は義足歩行習熟によって,義足に対して自己身体と同様の注意を向け,義足を自己身体の一部と認識するような適応的変化が生じることが示唆された.
VRを用いたリハビリテーション支援システムの開発では,領域内の共同研究者からの実験システム構築に関する要望に対応し,領域内での共同研究により収集したデータは国立情報学研究所にあるクラウド型データベースに格納され,同一の実験環境を多施設で分散して利用可能であることも同時に確認することができた.

今後の研究の推進方策

本年度までに得られた新たな知見をまとめ,論文誌にて発表するための準備を進める.
片麻痺者の麻痺肢使用頻度と身体特異性注意との関係を縦断的に検討するための患者登録を開始し次年度より長期効果の検証を行う.片麻痺の患者に対して,実際に行っている動作を計測した上でVRを用いて動作を誇張し,HMDを用いてリアルタイムに視覚呈示することで動作に影響を及ぼすことが可能であるかどうかを検証するオーグメンテーションシステムの効果検証も行っていく.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Chalmers University of Technology(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Chalmers University of Technology
  • [雑誌論文] Effect of Cathodal Transcranial Direct Current Stimulation on a Child with Involuntary Movement after Hypoxic Encephalopathy.2018

    • 著者名/発表者名
      Nagai M, Tanaka N, Oouchida Y, Izumi SI
    • 雑誌名

      Case reports in medicine

      巻: 2018 ページ: 8934253

    • DOI

      10.1155/2018/8934253

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prefrontal cortex activation during a dual task in patients with stroke.2018

    • 著者名/発表者名
      Mori T, Takeuchi N, Izumi SI
    • 雑誌名

      Gait & posture

      巻: 59 ページ: 193-198

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2017.09.032

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ICFとリハビリテーション医学・医療の新しい展開─保険・医療・障害福祉の国際的標準語を使いこなす2018

    • 著者名/発表者名
      出江 紳一
    • 雑誌名

      週刊 医学のあゆみ

      巻: 264(13) ページ: 1295-1301

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of grab bar on utilized friction and dynamic stability when elderly people enter the bathtub.2017

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Y, Kato T, Honda K, Kanetaka H, Izumi SI
    • 雑誌名

      Clinical biomechanics (Bristol, Avon)

      巻: 47 ページ: 7月13日

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2017.05.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] リハビリテーションにおける脳内身体表現のと評価指標2017

    • 著者名/発表者名
      大内田裕、須藤珠水、出江紳一
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 56 ページ: 181-186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 幻視・幻肢痛を通してみる身体知覚2017

    • 著者名/発表者名
      大内田裕
    • 雑誌名

      Japanese Journal of psychonomic Science

      巻: 36(1) ページ: 142-147

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Double touchにより得られた触覚情報を用いた身 体のリンク長の推定2017

    • 著者名/発表者名
      三村 知洋, 萩原 良信, 稲邑 哲也, 谷口 忠大
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会予稿集 2I1-04
  • [学会発表] 日常生活を拡張したリハビリテーション環境における パートナーロボットとのリハビリテーション構成法2017

    • 著者名/発表者名
      佐野睦夫, 辻村拓実, 梅田聡, 田渕肇, 斎藤文恵, 成本迅, 稲邑哲也, 出江紳一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボメック講演会
  • [学会発表] Immersive VR platform for cloud-based Neurorehabilitation [招待有り]2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsunari Inamura
    • 学会等名
      Yamada Symposium 2017 on "Neuroimaging of Natural Behaviors"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 身体表現性障害の運動障害に対する神経機能的診断と筋電フィードバックを用いたリハビリの一例2017

    • 著者名/発表者名
      古澤義人、泉山祐美、大内田裕、出江紳一.
    • 学会等名
      第54回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [学会発表] 非流暢性失語症患者の喚語困難に対する右Broca相同領域と補足運動野への経頭蓋磁気刺激2017

    • 著者名/発表者名
      大内田裕、森隆行、会津直樹、長井真弓、出江紳一
    • 学会等名
      motor control研究会
  • [学会発表] 義足歩行獲得における義足に向けられる注意の適応的変化2017

    • 著者名/発表者名
      会津直樹、大内田裕、須藤珠水、出江紳一.
    • 学会等名
      motor control研究会
  • [学会発表] 模倣運動と学習2017

    • 著者名/発表者名
      大内田裕
    • 学会等名
      身体性認知科学と実世界応用に関する若手研究会(ECSRA)
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳卒中片麻痺患者における模倣運動、両手運動中の麻痺肢筋活動比較2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋介、大内田裕、出江紳一
    • 学会等名
      第42回日本リハビリテーション医学会東北地方会
  • [学会発表] 幻肢痛における脳の中の身体:バーチャルリアリティから鏡療法まで2017

    • 著者名/発表者名
      大内田 裕
    • 学会等名
      北陸先端科学技術大学院大学 情報科学系セミナー(第9回)
    • 招待講演
  • [備考] Embodied-Brain Systems Science

    • URL

      http://embodied-brain.org/

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公開日: 2019-12-27  

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