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2014 年度 実績報告書

小脳運動皮質遠心路の増強と小脳性運動障害の改善

研究課題

研究課題/領域番号 13J05251
研究機関京都大学

研究代表者

小金丸 聡子  京都大学, 医学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード非侵襲的脳刺激 / 小脳の運動学習 / 歩行 / リハビリテーション / 脳卒中 / 小脳失調
研究実績の概要

平成26年度は、小脳性運動障害患者の機能回復を促す刺激とリハビリテーション法の開発という当研究の目的に即して、患者で障害される下肢機能としてADLに多大な影響をもたらす歩行機能に着目した。すなわち、歩行機能に特異的な神経活動を促通できるような刺激法を考えた。tDCSの応用的刺激法の1つとしてサイナスリズム刺激がある。歩行という動作は周期的活動であり、歩行周期に合わせたリズム刺激をM1及び小脳に与えることで、小脳性運動障害における、歩行中の協調運動障害を改善させることができるのではないかと考えた。
まず平成25年度にも進めていた健常者の実験をさらに発展させ、M1(下肢領域)もしくは、小脳に陽極を置いたサイナスリズム刺激を歩行周期に合わせたリズムで、歩行中に行った。陰極は後頭部におき、リファレンスとした。対照実験として、シャム刺激と歩行、サイナスリズム刺激のみを行って比較した。その結果、サイナスリズム刺激と歩行を組み合わせた場合のみ、屈筋群におけるMEP振幅が増強することが分かった。シャム刺激と歩行、及びサイナスリズム刺激のみでは、そのような変化は認めなかった。M1へのサイナスリズム刺激は、歩行機能に関わる運動学習を促通できる可能性があると考えられた。今後は小脳への歩行周期に合わせたサイナスリズム刺激を行う予定である。さらに、各刺激において下肢での小脳性運動学習が促進されるかを詳細に検討する予定である。
さらに失調様歩行を呈する脳卒中患者において、歩行周期開始をトリガーとしたサイナスリズム刺激の実験を開始した。予備的結果においては、10m歩行速度の有意な改善を得た。またM1において屈筋(TA筋)にかかわる神経細胞の興奮性を高めることも分かった。
当該研究に関連する論文をまとめ、投稿する予定である。

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

昨年度の研究成果をもとに、新たな実験を行い、すでに結果を得ているため。具体的には、本年度は、tDCSの応用的刺激法の1つとしてサイナスリズム刺激を歩行周期に合わせて行い、歩行が同期するという興味深い結果を得た。また、サイナスリズム刺激と歩行を組み合わせた場合のみ、屈筋群におけるMEP振幅が増強することが分かった。シャム刺激と歩行、及びサイナスリズム刺激のみでは、そのような変化は認めなかった。M1へのサイナスリズム刺激は、歩行機能に関わる運動学習を促通できる可能性があると考えられた。

今後の研究の推進方策

今後は小脳への歩行周期に合わせたサイナスリズム刺激を行う予定である。さらに、各刺激において下肢での小脳性運動学習が促進されるかを詳細に検討する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Task-specific brain reorganization in motor recovery induced by a hybrid-rehabilitation combining training with brain stimulation after stroke.2015

    • 著者名/発表者名
      Koganemaru S, Sawamoto N, Aso T, Sagara A, Ikkaku T, Shimada K, Kanematsu M, Takahashi R, Domen K, Fukuyama H, Mima T.
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: 92 ページ: 29-38

    • DOI

      10.1016/j.neures.2014.10.004.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] “Efficient strategy for combination of brain stimulation and rehabilitation for post-stroke recovery”2015

    • 著者名/発表者名
      小金丸 聡子
    • 学会等名
      第40回日本脳卒中学会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2015-03-26
    • 招待講演
  • [学会発表] “Effect of transcranial direct current stimulation (tDCS) over M1 pharyngeal area on swallowing phase in post-stroke dysphagia.”2014

    • 著者名/発表者名
      小金丸 聡子
    • 学会等名
      Neuroscience 2014(北米神経科学会)
    • 発表場所
      Washington、USA
    • 年月日
      2014-11-18
  • [学会発表] “周期性運動に連動した非侵襲的律動性脳刺激と脳活動変化” ,2014

    • 著者名/発表者名
      小金丸 聡子
    • 学会等名
      第37回日本神経科学会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2014-09-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 「経頭蓋的徐波律動刺激(tSOS)による歩行のニューロリハビリ」2014

    • 著者名/発表者名
      小金丸 聡子
    • 学会等名
      2014年神経オシレーションカンファレンス
    • 発表場所
      岡崎市
    • 年月日
      2014-07-11
    • 招待講演
  • [学会発表] ”Gait-specific plasticity in corticospinal excitability induced by rhythmic brain stimulation”2014

    • 著者名/発表者名
      小金丸 聡子
    • 学会等名
      第51回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-06-05

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公開日: 2016-06-01  

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