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2017 年度 実施状況報告書

電気刺激が認知機能に関わる神経機構に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 16K04443
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

渡辺 由美子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (20425739)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード電気刺激 / 認知機能
研究実績の概要

経頭蓋電気刺激とは非侵襲的に脳表面から微弱な電流を流し、脳機能を調節する方法で、運動機能・認知機能障害の治療やリハビリテーションに有効ではないかと近年着目されている。しかし実際に刺激によって脳の神経活動や神経回路がどのように変化するか、どのようなメカニズムで機能改善が見られるのかなど詳細は分かっていない。今後より効果的に刺激を行い、運動・認知機能障害の治療やリハビリテーションに活用していくためには、脳内でどのような変化が起こっているかを明らかにする必要がある。そこで本研究では経頭蓋電気刺激が認知機能に関わる神経回路にどのような影響を与えているかを解明することを目的として、高次脳機能に不可欠な前頭前野と関連する脳領域に焦点をあてて研究を進めた。平成29年度は、前頭前野と記憶に重要な役割を果たす海馬との間の神経回路に着目し、この神経回路が経頭蓋電気刺激によりどのような影響を受けるかについて電気生理学的手法を用いて解析した。その結果経頭蓋電気刺激によって、領域間の信号伝達が持続的に変化する可塑的な現象が見られることが明らかになった。したがって、こうした刺激による可塑的な変化が機能回復に関わると考えられる。引き続き経頭蓋電刺激が神経活動、神経回路にどのような影響を与えているかを、刺激の強度、極性、刺激頻度などを変化させることで詳細に検討し、認知機能回復により効果的な刺激強度やタイミングなどを明らかにしたい。

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

データの収集など順調に進めることができたため。

今後の研究の推進方策

引き続き電気刺激が脳活動や行動にどのような影響を与えているかを明らかにするための研究を推進する。

次年度使用額が生じた理由

選定にあたり時間を要したため今年度は購入を見送った物品があった。そのため次年度使用額が生じた。研究に必要な物品の購入、情報収集・成果発表のための旅費、論文投稿費用などに使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Change of information represented by thalamic mediodorsal neurons during the delay period2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yumiko、Funahashi Shintaro
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 29 ページ: 466~471

    • DOI

      10.1097/WNR.0000000000000998

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topographical projections from the nucleus basalis magnocellularis (Meynert) to the frontal cortex: A voltage-sensitive dye imaging study in rats2017

    • 著者名/発表者名
      Nagasaka Kazuaki、Watanabe Yumiko、Takashima Ichiro
    • 雑誌名

      Brain Stimulation

      巻: 10 ページ: 977~980

    • DOI

      10.1016/j.brs.2017.06.008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blood-brain barrier derangement after electrical brain stimulation2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yumiko、Nik-Mohd-Afizan N.A.R.、Takashima Ichiro
    • 雑誌名

      Journal of Neurology and Neuromedicine

      巻: 2 ページ: 1~5

    • DOI

      10.29245/2572.942X/2017/10.1162

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Safety of anodal transcranial direct current stimulation with respect to blood-brain barrier pearmeability in the rat2017

    • 著者名/発表者名
      Nik-Mohd-Afizan N.A.R.、Watanabe Yumiko、Takashima Ichiro
    • 雑誌名

      Curr Neurobiology

      巻: 8 ページ: 34~39

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Modulating neural plasticity with transcranial direct current stimulation2017

    • 著者名/発表者名
      Takei H、Watanabe Y、Takashima I
    • 学会等名
      SICEライフエンジニアリング部門シンポジウム (第32回生体・生理工学シンポジウム)
  • [学会発表] Analysis of neural responses in rat frontal cortex evoked by single or burst stimulation of the nucleus basalis of Meynert2017

    • 著者名/発表者名
      Dezawa S、Nagasaka K、Watanabe Y、Takashima I
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会

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公開日: 2018-12-17  

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