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2016 年度 実施状況報告書

脊髄損傷後における脊髄可塑性誘導と歩行機能再建

研究課題

研究課題/領域番号 15K16370
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

山口 智史  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (20594956)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード脊髄可塑性 / 電気刺激療法 / 経頭蓋直流電気刺激 / 経頭蓋磁気刺激 / 歩行 / 脳卒中 / リハビリテーション
研究実績の概要

平成28年度は、実験1.経頭蓋直流電気刺激(tDCS)と末梢神経からの電気刺激(PES)が中枢神経損傷患者の歩行機能の及ぼす即時効果の検討、および実験2.脊髄可塑性を効果的に誘導する介入手法の検討を目的に研究を遂行した。
実験1では、平成27年度から症例数を増やし回復期脳卒中患者12名を対象として、日を変えて3つの課題(①1mA anodal tDCS+PES、②1mA anodal tDCS+sham PES、③sham tDCS+PES)を、それぞれ20分間適用した。結果、すべての条件で10 m歩行速度に統計学的有意な改善を認めなかった。一方で、歩行時筋電図において、1mA anodal tDCS+PES条件は、他の条件と比較して、有意に歩行時遊脚相(下肢振り出し)で麻痺側の足関節背屈筋の筋活動が増大し、拮抗筋であるヒラメ筋との同時収縮比が改善した。
実験2では、脳活動の興奮性を短時間で高めることが可能なintermittent theta burst stimulation (iTBS)を下肢一次運動野へ適用し、その前後にPESを与えることで、脳活動の興奮性変化のタイミングがPESによる脊髄可塑性に与える影響を検討した。結果、iTBSをPES前に与えることで、PESによって誘導される相反性抑制の増強が増幅され、iTBSをPES後に与えた条件およびsham iTBSをPES前に与えた条件と比較して、その効果が長く持続することを明らかにした。これは、PES刺激前もしくはPES刺激中において、脳活動が高まっていることが脊髄可塑性を効果的に誘導するために重要であることを示唆していると考えられる。
上記の知見は、中枢神経損傷後の歩行機能改善のためのリハビリテーションにおいて、新しい治療手法の開発およびその効果メカニズムを理解する上で、重要な示唆を与えると考えられる。

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

当初の計画通り進捗している。

今後の研究の推進方策

平成29年度においては、経頭蓋直流電気刺激(tDCS)と末梢神経からの電気刺激(PES)の連続介入による歩行機能の及ぼす効果の検討、および脊髄可塑性の効果的に誘導する介入手法について、さらに詳細に検討していく予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 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 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Chang Gung Memorial Hospital(Taiwan)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      Chang Gung Memorial Hospital
  • [雑誌論文] 脳卒中後の中等度および重度片麻痺者における歩行速度と下肢伸展筋力の関係2017

    • 著者名/発表者名
      宮本沙季、山口智史、松永玄、井上靖吾、近藤国嗣、大高洋平
    • 雑誌名

      理学療法学

      巻: 44 ページ: 207~212

    • DOI

      https://doi.org/10.15063/rigaku.11238

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effects of patterned electrical stimulation combined with voluntary contraction on spinal reciprocal inhibition in healthy individuals2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Fujiwara T, Yamaguchi T, Kawakami M, Mizuno K, Liu M
    • 雑誌名

      Neuroreport

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      http://doi.org/10.1097/WNR.0000000000000777

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transcranial direct current stimulation does not affect lower extremity muscle strength training in healthy individuals: a triple-blind, sham-controlled study2017

    • 著者名/発表者名
      Maeda K, Yamaguchi T, Tatemoto T, Kondo K, Otaka Y, Tanaka S
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 11 ページ: 179

    • DOI

      https://doi.org/10.3389/fnins.2017.00179

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Validity of gait asymmetry estimation by using an accelerometer in individuals with hemiparetic stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Oyake K, Yamaguchi T, Sugasawa M, Oda C, Tanabe S, Kondo K, Otaka Y, Momose K
    • 雑誌名

      Journal of Physical Therapy Science

      巻: 29 ページ: 307-311

    • DOI

      http://doi.org/10.1589/jpts.29.307

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 頭皮-皮質間距離が経頭蓋磁気刺激法による下肢一次運動野の運動誘発電位に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      立本将士, 山口智史, 田辺茂雄, 大高洋平, 近藤国嗣, 田中悟志
    • 雑誌名

      理学療法学

      巻: 43 ページ: 469-476

    • DOI

      http://doi.org/10.15063/rigaku.11162

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 黄色靭帯骨化症および後縦靭帯骨化症により著しい脊髄性運動失調を呈した1症例2016

    • 著者名/発表者名
      井上靖吾, 松浦大輔, 加藤啓介, 森田光生, 山口智史, 田辺茂雄, 大高洋平
    • 雑誌名

      総合リハビリテーション

      巻: 44 ページ: 917-922

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.11477/mf.1552200741

  • [学会発表] 理学療法研究を推進するための海外留学のすすめ2017

    • 著者名/発表者名
      山口智史
    • 学会等名
      第52回日本理学療法学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 反復経頭蓋磁気刺激や経頭蓋直流電気刺激を用いた歩行リハビリテーション2016

    • 著者名/発表者名
      山口智史
    • 学会等名
      第14回日本中枢神経理学療法学術集会
    • 発表場所
      仙台市民会館(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-11-26 – 2016-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] he effects of transcutaneous spinal cord stimulation on spinal reciprocal inhibition in healthy persons2016

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Fujiwara T, Takahara T, Takahashi Y, Liu M
    • 学会等名
      6th International Conference on Transcranial Brain Stimulation 2016
    • 発表場所
      ゲッティンゲン(ドイツ)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-10
    • 国際学会
  • [学会発表] 37.The priming-effects of theta burst stimulation on lower extremity spinal reciprocal inhibition induced by peripheral patterned electrical stimulation2016

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Fujiwara T, Liu M, Hung Y
    • 学会等名
      6th International Conference on Transcranial Brain Stimulation 2016
    • 発表場所
      ゲッティンゲン(ドイツ)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-10
    • 国際学会
  • [学会発表] tDCSやrTMSによる歩行リハビリテーション-基礎研究から臨床応用へ-2016

    • 著者名/発表者名
      山口智史
    • 学会等名
      第1回基礎理学療法学 「夏の学校」
    • 発表場所
      NASPAニューオータニ(新潟県南魚沼郡)
    • 年月日
      2016-08-20 – 2016-08-21
  • [図書] 脳卒中片麻痺者に対する 歩行リハビリテーション2016

    • 著者名/発表者名
      分担執筆:山口智史, 編集:阿部浩明, 大畑光司
    • 総ページ数
      260
    • 出版者
      メジカルビュー社

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-22  

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