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2020 年度 実績報告書

運動学習脳内機構の外的制御による片麻痺患者の新たな神経リハビリテーション戦略

研究課題

研究課題/領域番号 18H03132
研究機関大分大学

研究代表者

菅田 陽怜  大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (30721500)

研究分担者 原 正之  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00596497)
阿南 雅也  大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (10517080)
松下 光次郎  岐阜大学, 工学部, 准教授 (30531793)
藤木 稔  大分大学, 医学部, 教授 (90231563)
上田 徹  大分大学, 福祉健康科学部, 特任教授 (90315333)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード運動学習 / tACS
研究実績の概要

α波 (8~13Hz) やβ波 (13~25Hz) 、high-γ波 (50~100Hz) の脳波変化が運動学習機能に影響を及ぼすことが知られている。近年の研究では、これらの周波数帯域をターゲットとして経頭蓋交流電気刺激(tACS)を行うことで運動学習能力が向上することも報告されている。一方で、運動系に関わる脳律動成分をターゲットとした視覚刺激が運動学習機能に及ぼす影響についてこれまでに明らかにした研究はない。そこで、本研究では運動に関連する周波数を用いた視覚遮断刺激が運動学習機能に及ぼす影響について明らかにすることを目的とした。
その結果、10Hz群および20Hz群において、有意に視覚運動学習課題における学習量が向上した。
近年の研究では、α帯域の脳内ネットワーク変化が運動学習に影響を与えることや、β帯域の脳律動には運動学習のパフォーマンスに関する情報が豊富であること、さらには脳内ネットワークにおけるβ帯域の変動と運動学習の結果に関連があることが報告されている。このことから、αおよびβ帯域の脳波成分は運動学習において重要な役割を担っていることが考えられる。また、α律動を標的とした10 HzでのtACSは運動機能を促進し、新たに学習した運動学習の検索を容易にすることや、β律動を標的とした20HzでのtACSは運動機能を促進し、学習した運動性能を安定させるなど、10Hzと20Hzが運動学習に関与するという報告がある。以上のことから、今回の研究においては運動に関連する周波数を用いた視覚遮断刺激により、α律動およびβ律動が外的に変調され、視覚運動学習のパフォーマンスが向上したと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Sequential motor learning transfers from real to virtual environment2021

    • 著者名/発表者名
      Takeo Yuhi、Hara Masayuki、Shirakawa Yuna、Ikeda Takashi、Sugata Hisato
    • 雑誌名

      Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation

      巻: 18 ページ: 107

    • DOI

      10.1186/s12984-021-00903-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brain-Computer Interface Training Based on Brain Activity Can Induce Motor Recovery in Patients With Stroke: A Meta-Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Nojima Ippei、Sugata Hisato、Takeuchi Hiroki、Mima Tatsuya
    • 雑誌名

      Neurorehabilitation and Neural Repair

      巻: 36 ページ: 83~96

    • DOI

      10.1177/15459683211062895

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運動学習脳内機構と理学療法2021

    • 著者名/発表者名
      菅田陽怜
    • 雑誌名

      理学療法

      巻: 38 ページ: 641~651

  • [学会発表] 「心身一如」の観点から運動学習を考える2021

    • 著者名/発表者名
      菅田陽怜
    • 学会等名
      第5回 日本基礎理学療法学会若手研究者ネットワークシンポジウム
  • [学会発表] 実環境から仮想環境への運動学習の転移2021

    • 著者名/発表者名
      竹尾 雄飛, 原 正之, 白川 優奈, 菅田 陽怜
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会

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公開日: 2022-12-28  

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