人工神経接続による革新的なニューロリハビリテーション法の創出

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H01818
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 西村 幸男 京都大学, 医学研究科, 准教授 (20390693)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: リハビリテーション / トランスレーショナルリサーチ

研究実績の概要

非侵襲的な人工神経接続を実現する装置を開発した。筋電図を記録し、その信号を人工神経接続装置にて、磁気刺激に変換する装置を作成し、それを健常人と脊髄損傷患者でその効果を検証した。その結果、非侵襲的な人工神経接続を用いて、上肢筋肉と腰髄にある脊髄歩行中枢間の人工神経接続により、5名の脊髄損傷患者にて、随意歩行を誘発することに成功した。

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

非侵襲的な人工神経接続を実現する装置を開発し、それを実際の脊髄損傷患者の随意歩行機能再建に対する有効性を実証した。

今後の研究の推進方策

今回開発した、非侵襲的な人工神経接続装置を用いて、繰り返しリハビリをすることによって、脊髄損傷患者の随意歩行を回復させることを目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Flexible adaptation to an artificial recurrent connection from muscle to peripheral nerve in man. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kato K, Sasada S, Nishimura Y
  • 雑誌名: J Neurophysiol 巻: 115 ページ: 978-991
  • DOI: 10.1152/jn.00143.2015.
• [雑誌論文] Function of the nucleus accumbens in motor control during recovery after spinal cord injury. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sawada M, Kato K, Kunieda T, Mikuni N, Miyamoto S, Onoe H, Isa T, Nishimura Y.
  • 雑誌名: Science 巻: 350(6256) ページ: 98-101
  • DOI: 10.1126/science.aab3825
• [雑誌論文] Histological and electrophysiological analysis of the corticospinal pathway to forelimb motoneurons in common marmosets. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kondo T, Yoshihara Y, Yoshino-Saito K, Sekiguchi T, Kosugi A, Miyazaki Y, Nishimura Y, Okano HJ, Nakamura M, Okano H, Isa T, Ushiba J.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 98 ページ: 35-44
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.05.001.
• [雑誌論文] ”磁気刺激.－随意制御された経椎骨磁気刺激による脊髄損傷後の歩行機能再建に向けて” (2015)
  • 著者名/発表者名: 笹田周作,西村幸男
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 33 ページ: 835-838
• [雑誌論文] ”脊髄内神経回路網による歩行制御.” (2015)
  • 著者名/発表者名: 中尾弥起,笹田周作,西村幸男
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 33 ページ: 772-775
• [雑誌論文] Temporal Plasticity Involved in Recovery from Manual Dexterity Deficit after Motor Cortex Lesion in Macaque Monkeys. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yumi Murata, Noriyuki Higo, Takuya Hayashi, Yukio Nishimura, Yoko Sugiyama, Takao Oishi, Hideo Tsukada, Tadashi Isa and Hirotaka Onoe
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 35 ページ: 84-95
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1737-14.2015
• [学会発表] 脊髄への磁気刺激による革新的ニューロリハビリテーション法の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第30回日本生体磁気学会大会
  • 発表場所: 旭川市大雪クリスタルホール、（北海道旭川市）
  • 年月日: 2016-09-12 – 2016-09-12
• [学会発表] モチベーションで制御される運動パフォーマンスの神経基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター 、（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-23 – 2016-03-23
• [学会発表] 中脳辺縁系による運動制御の神経基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 共同利用研究会「霊長類脳科学の新しい展開とゲノム科学との融合」
  • 発表場所: 霊長類研究所、（愛知県犬山市）
  • 年月日: 2016-03-12 – 2016-03-12
• [学会発表] 人工神経接続による運動・体性感覚の双方向機能再建に向けて (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第18回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス船井哲良記念講堂、（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-03-08 – 2016-03-08
• [学会発表] 脊髄損傷からの機能回復戦略 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 生理学研究所・和漢医薬学総合研究所研究会最先端生理学と和漢医薬学との融合
  • 発表場所: 生理学研究所、（愛知県岡崎市）
  • 年月日: 2016-01-15 – 2016-01-15
• [学会発表] Rewiring the damaged pathways via a neural interface (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishimura
  • 学会等名: 16thInternational Symposium on Neural Regeneration
  • 発表場所: The Asilomar Conference Center in Pacific Grove, California
  • 年月日: 2015-12-02 – 2015-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 人工神経接続による機能再建 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第９６回ロボット工学セミナー
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス、（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-17 – 2015-11-17
• [学会発表] 人工神経接続による機能再建 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第2回脳神経外科BMI懇話会
  • 発表場所: 東京大学医学部教育研究棟鉄門記念講堂、（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-11-14 – 2015-11-14
• [学会発表] Deep brain stimulation of the mesolimbic system induces cortical responses in limbic and sensorimotor areas in monkeys (2015)
  • 著者名/発表者名: M.SUZUKI, T.ISA, Y.NISHIMURA
  • 学会等名: Sfn2015
  • 発表場所: McCormick Place,Chicago
  • 年月日: 2015-10-19 – 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Restoring walking ability in individuals with severe spinal cord injury using a closed-llop spinal magnetic stimulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yaoki Nakao S.Sasada, K.kato, T.Murayama,S.Kadowaki, S.Yoshida, M.Iizuka,T.Komiyama, Y.Ugawa,Y.Nishimura
  • 学会等名: Sfn2015
  • 発表場所: McCormick Place,Chicago
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Restring walking ability in individuals in severe spinal cord injury via a closed-loop spinal stimulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishimura* Y. Nakao S. Sasada, K. Kato, T. Murayama, S. Kadowaki, S. Yoshida, M. Iizuka, T. Komiyama
  • 学会等名: Engineering the Brain:Techonologies for Neurobiological Applications
  • 発表場所: The Drake Hotel,Chicago
  • 年月日: 2015-10-15 – 2015-10-15
  • 国際学会
• [学会発表] Rewiring the interrupted neural pathways via a computer interface (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: the Frontiers in the Interdisciplinary Neuroscience and Technology 2015 (FINT 2015)
  • 発表場所: Hangzhou, China
  • 年月日: 2015-09-24 – 2015-09-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neural Interfaceによる人工神経接続（Rewiring the damaged neural pathway via a neural interface） (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 所内セミナー
  • 発表場所: 京都大学iPS細胞研究所(京都府京都市左京区)
  • 年月日: 2015-07-24 – 2015-07-24
  • 招待講演
• [学会発表] 中脳辺縁系による運動制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第30回日本大脳基底核研究会（JBAGS30）
  • 発表場所: 名鉄犬山ホテル (愛知県犬山市)
  • 年月日: 2015-07-18 – 2015-07-18
• [学会発表] Rewiring the damaged neural pathways via a computer interface (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukio Nishimura
  • 学会等名: OCNC2015 Program
  • 発表場所: OIST、（沖縄県国頭郡）
  • 年月日: 2015-06-22 – 2015-06-22
  • 招待講演
• [学会発表] コンピューターインターフェイスを介した損傷神経の人工神経接続 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 所内セミナー
  • 発表場所: 近畿大学(大阪府大阪狭山市)
  • 年月日: 2015-06-06 – 2015-06-06
• [学会発表] 神経活動依存的刺激を活用した脊髄損傷治療 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第５２回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-05-30 – 2015-05-30
  • 招待講演
• [学会発表] 心と身体を繋ぐ神経基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第147回スポーツサイエンス研究会
  • 発表場所: 早稲田大学所沢キャンパス（埼玉県所沢市）
  • 年月日: 2015-05-20 – 2015-05-20
• [学会発表] Neural interfaceによる損傷神経の人工神経接続 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第５４回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-05-07 – 2015-05-07
  • 招待講演
• [学会発表] 脊髄損傷患者に対する革新的な随意運動機能再建法の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村幸男
  • 学会等名: 第38回福島脊椎脊髄疾患研究会
  • 発表場所: 福島県立医科大学,(福島県福島市）
  • 年月日: 2015-04-25 – 2015-04-25
  • 招待講演