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2019 年度 実施状況報告書

プリズム適応療法による神経ネットワークの機能変化と半側空間無視改善機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K11331
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

水野 勝広  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 病院 身体リハビリテーション部, 部長 (50327649)

研究分担者 新藤 恵一郎  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師(非常勤) (70338177) [辞退]
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードプリズム適応 / 半側空間無視 / 安静時機能結合 / 機能的核磁気共鳴画像 / 視覚認知 / 注意ネットワーク
研究実績の概要

本研究の目的は、プリズム適応(prism adaptation: PA)療法によってもたらされる脳の可塑的変化をfunctional connectivity (FC)の変化としてとらえ、そのネットワーク変化がもたらす行動上の変化を明らかにすることでPA療法による半側空間無視改善のメカニズムを明らかにすることである。
この目的のために、当該年度はプリズム適応による脳変化と関連する行動変化の候補として、様々な視覚認知課題をPC上で行うプログラムを構築した。これらの課題を用いて、健常者において一時的に半側空間無視に近い状態を引き起こすことが知られている経頭蓋磁気刺激法(trans-cranial direct current stimulation: tDCS)を用いて、健常者においてtDCSに前後の視覚認知課題の変化とfMRIにおけるFCの変化の関係を検証し、いくつかの視覚認知課題において、FC変化と相関があることを見出した。この結果について論文執筆中であり、英文誌に投稿予定である。また、プリズム適応中及び前後のリーチ課題中の上肢の軌跡をリアルタイムに測定するシステムを構築した。これにより、プリズム適応課題中の運動制御の変化が、健常者と半側空間無視とで異なるのかについて検証実験を行う環境を整備された。さらに、このような運動制御様式の変化と半側空間無視患者での治療効果やFCとの関係についても検証していく予定である。

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

初年度は実験環境の整備と健常者における予備的実験を予定していた。行動指標として視覚認知課題をPC上で簡便に行えるシステムを構築し、健常者において検証実験を行った。その結果、脳の可塑性と視覚認知課題の成績が相関していることが明らかになった。この結果は科学的に意義があるものであり、英文論文として発表する予定である。
また、プリズム適応による運動制御の変化をリアルタイムに検証するための動作解析システムが構築され、健常者及び半側空間無視の被験者での実験準備が整った。

今後の研究の推進方策

本年度整備した視覚認知評価プログラム、および動作解析システムを用いて、半側空間無視患者でプリズム適応前後の視覚認知機能の変化、プリズム適応課題中の上肢の軌跡の変化、臨床症状の変化などの指標と、fMRIにおけるFC変化との関係を明らかにするための検証実験を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

当研究費で購入予定であった3次元動作解析装置(Patriot,Polhimus社製)が共同研究施設である済生会東神奈川リハビリテーションにおいて、慶應義塾大学より無償貸与されている同型機が利用できることになり、システムのハード面での立ち上げが低コストで可能となった。また、本年度末に成果発表を予定していた国際学会がCOVID-19のパンデミックにより中止となり、使用予定の旅費を使用できず次年度に持ち越した。しかし、採択時に主任研究者が異動となり、それまで施設ライセンスで無償で利用できていたデータ解析ソフト(MATLAB; MathWorks)や統計ソフト(SPSS; IBM)の使用が不可能となったため、これらのソフトの購入等に充てる予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Right as well as left unilateral spatial neglect influences rehabilitation outcomes and its recovery is important for determining discharge destination in subacute stroke patients2020

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto Kengo、Mizuno Katsuhiro、Kobayashi Yukiko、Tanuma Akira、Liu Meigen
    • 雑誌名

      European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine

      巻: 56 ページ: 5-13

    • DOI

      https://doi.org/10.23736/S1973-9087.19.05595-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prism adaptation changes resting-state functional connectivity in the dorsal stream of visual attention networks in healthy adults: A fMRI study2019

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto Kengo、Mizuno Katsuhiro、Nishida Daisuke、Tahara Masatoshi、Yamada Emi、Shindo Shiori、Kasuga Shoko、Liu Meigen
    • 雑誌名

      Cortex

      巻: 119 ページ: 594~605

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.cortex.2018.10.018

    • 査読あり
  • [学会発表] 重度左片麻痺と半側空間無視を有する症例に対するDIEGOと電気刺激を併用した集中的上肢機能訓練2019

    • 著者名/発表者名
      田原 正俊, 西田 大輔, 水野 勝広, 江端 広樹
    • 学会等名
      第3回日本リハビリテーション医学会秋季学術大会
  • [学会発表] 半側空間無視のリハビリテーション2019

    • 著者名/発表者名
      水野勝広
    • 学会等名
      第3回日本リハビリテーション医学会秋季学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Prism adaptation treatment for spatial neglect after stroke: literature review of prism adaptation procedures.2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Mizuno, Daisuke Nishida, Masatoshi Tahara
    • 学会等名
      ISPRM2019
    • 国際学会
  • [学会発表] The Physiological Mechanism of Gait Improvement with Rhythmic Sound Stimulation in Patients with Parkinson's Disease -fMRI Study-2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nishida, Katsuhiro Mizuno, Emi Yamada, Meigen Liu
    • 学会等名
      ISPRM2019
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effects of Kinesthetic Illusion Induced by Visual Stimulation (KinVis) in Two Patients with Right Unilateral Spatial Neglect and Aphasia2019

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Inoue, Daisuke Nishida, Arata Kawakami, Shuto Kikuchi, Ayuka Seki, Yuta Miyazaki, Katsuhiro Mizuno, Hiroki Ebata, Meigen Liu
    • 学会等名
      ISPRM2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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