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2021 年度 実績報告書

人工神経接続による脊髄損傷者の随意歩行機能の改善を促すリハビリテーション法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18H03141
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

田添 歳樹  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 主席研究員 (60513017)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード脊髄損傷 / 磁気刺激 / 歩行
研究実績の概要

本研究は、非侵襲型人工神経接続による脊髄損傷者の歩行機能が、いかなる条件のもと、どのような生理学的機序でもたらされるかを多角的に調査し、明らかにすることを目的としている。研究の最終年度では、前年度に引き続き、特定臨床研究として長期間の介入試験を継続して実施した。
<研究課題3:身体運動機能の回復を担う生理学的機序の解明>
慢性期脊髄損傷者を対象に特定臨床研究として6ヶ月間の非侵襲型人工神経接続による介入を行った。脊髄磁気刺激により誘導される歩行運動は、重症度に関わらず頸髄損傷・胸髄損傷の対象者において、介入経過に伴って増大することが認められた。一方で、腰髄損傷の対象者については増大しない者がいた。脊髄磁気刺激のない状態での本来の歩行運動は、損傷位置に関わらず重症度が低い対象者ほど顕著な回復を示した。また、この回復には経頭蓋的磁気刺激による下肢筋群の運動誘発電位の増大と関連があった。これらの結果から、非侵襲型人工神経接続は、歩行運動に関連した脊髄内神経回路と脳と腰髄を結ぶ下降性運動神経経路の活動性を可塑的に増大させることが示された。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Corticospinal interface to restore voluntary control of joint torque in a paralyzed forearm following spinal cord injury in non-human primates2023

    • 著者名/発表者名
      Obara Kei、Kaneshige Miki、Suzuki Michiaki、Yokoyama Osamu、Tazoe Toshiki、Nishimura Yukio
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 17 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1127095

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tuning of motor outputs produced by spinal stimulation during voluntary control of torque directions in monkeys2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneshige Miki、Obara Kei、Suzuki Michiaki、Tazoe Toshiki、Nishimura Yukio
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.7554/eLife.78346

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Activation of human spinal locomotor circuitry using transvertebral magnetic stimulation2022

    • 著者名/発表者名
      Kawai Kazutake、Tazoe Toshiki、Yanai Toshimasa、Kanosue Kazuyuki、Nishimura Yukio
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 16 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnhum.2022.1016064

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 特集 動的環境への適応系としての歩行 人工神経接続を用いた脳・脊髄損傷後の身体運動機能の再建2022

    • 著者名/発表者名
      田添 歳樹、西村 幸男
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 74 ページ: 1111~1116

    • DOI

      10.11477/mf.1416202190

  • [雑誌論文] Assessment of safety of self-controlled repetitive trans-vertebral magnetic stimulation2021

    • 著者名/発表者名
      Sasada Syusaku、Kadowaki Suguru、Tazoe Toshiki、Murayama Takashi、Kato Kenji、Nakao Yaoki、Matsumoto Hideyuki、Nishimura Yukio、Ugawa Yoshikazu
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology

      巻: 132 ページ: 3166~3176

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2021.09.016

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Abnormal changes in motor cortical maps in humans with spinal cord injury2021

    • 著者名/発表者名
      Tazoe Toshiki、Perez Monica A.
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 599 ページ: 5031~5045

    • DOI

      10.1113/JP281430

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 閉回路型脊髄刺激によるニューロモジュレーションの誘導2021

    • 著者名/発表者名
      田添 歳樹、西村 幸男
    • 雑誌名

      運動器リハビリテーション

      巻: 32 ページ: 255-262

  • [学会発表] Reorganization of human spinal locomotor circuitry after spinal cord injury2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Tazoe, Takashi Murayama, Tomonari Tosaka, Miki Kaneshige, Michiaki Suzuki, Naohisa Kikuchi, Yoshikazu Ugawa, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      51st annual meeting of Society for Neuroscience
    • 国際学会
  • [学会発表] Stimulus intensity- and location-specific activation of human spinal locomotor circuitry by non-invasive transvertebral magnetic stimulation2022

    • 著者名/発表者名
      Kazutake Kawai, Toshiki Tazoe, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      51st annual meeting of Society for Neuroscience
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptation to cortico-spinal interface to restore forearm paralysis in spinal cord injury2022

    • 著者名/発表者名
      Kei Obara, Miki Kaneshige, Michiaki Suzuki, Toshiki Tazoe, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      51st annual meeting of Society for Neuroscience
    • 国際学会
  • [学会発表] 脊髄損傷後の運動機能の回復過程において、増大した脊髄のアウトプットは、一次運動野神経細胞活動の変調の減少と関連する2022

    • 著者名/発表者名
      兼重 美希、尾原 圭、鈴木 迪諒、田添 歳樹、西村 幸男
    • 学会等名
      第16回モーターコントロール研究会
  • [学会発表] 人工的な皮質ー脊髄路に対して脊髄損傷モデルサルは大脳皮質運動野のニューロン群を適応させる2022

    • 著者名/発表者名
      尾原 圭、兼重 美希、鈴木 迪諒、横山 修、田添 歳樹、西村 幸男
    • 学会等名
      第16回モーターコントロール研究会
  • [学会発表] Aberrant activity of spinal locomotor circuitry in humans with complete spinal cord injury2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Tazoe, Takashi Murayama, Tomonari Tosaka, Miki Kaneshige, Michiaki Suzuki, Naohisa Kikuchi, Yoshikazu Ugawa, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
  • [学会発表] Enhanced spinal outputs are associated with compensatory changes in cell activities of monkey motor cortex through motor recovery after spinal cord injury2022

    • 著者名/発表者名
      Miki Kaneshige, Kei Obara, Michiaki Suzuki, Toshiki Tazoe, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
  • [学会発表] An ensemble tuning of the macaque primary motor cortex during adaptation to the artificial corticospinal pathway after spinal cord injury2022

    • 著者名/発表者名
      Kei Obara, Miki Kaneshige, Michiaki Suzuki, Toshiki Tazoe, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
  • [学会発表] Location specific excitation of human spinal locomotor circuitry by transvertebral magnetic stimulation2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Tazoe, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      1st China-Japan-Korea International Meeting(第44回日本神経科学大会共催)
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation of human spinal locomotor circuitry using transvertebral magnetic stimulation2021

    • 著者名/発表者名
      Kazutake Kawai, Toshiki Tazoe, Kazuyuki Kanosue, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      1st China-Japan-Korea International Meeting(第44回日本神経科学大会共催)
    • 国際学会
  • [学会発表] Bypassing spinal lesion via artificial cortico-spinal pathway induces task-related modulations in an ensemble of M1 neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Kei Obara, Miki Kaneshige, Michiaki Suzuki, Toshiki Tazoe, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      1st China-Japan-Korea International Meeting(第44回日本神経科学大会共催)
    • 国際学会
  • [学会発表] Boosting motor outputs and inducing cortical adaptation via artificial neural connection2021

    • 著者名/発表者名
      Miki Kaneshige, Kei Obara, Michiaki Suzuki, Toshiki Tazoe, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      1st China-Japan-Korea International Meeting(第44回日本神経科学大会共催)
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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