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2020 年度 実施状況報告書

運動観察とミラーシステムへのtDCSの併用による上肢運動機能回復の促進

研究課題

研究課題/領域番号 20K19346
研究機関山形県立保健医療大学

研究代表者

鈴木 栄三郎  山形県立保健医療大学, 保健医療学部, 助教 (20823298)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード運動観察 / 非侵襲的脳刺激 / Mirror neuron system
研究実績の概要

本研究は、運動観察とその神経基盤の一つと推定されるMirror neuron system(MNS)を標的とする非侵襲的脳刺激(経頭蓋直流電気刺激 transcranial direct current stimulation :tDCS)の併用によって、ヒトの潜在的な観察学習能力を増強することで上肢運動機能回復の促進を目指す新たな治療戦略を提案し、運動観察とMNSへのtDCSの併用による脳卒中後の上肢機能回復の促進効果とその効果機序を明らかにするものである。上肢運動機能回復を促進する従来のニューロモデュレーション治療は一次運動野を標的とし、皮質脊髄路内の可塑的変化を誘導するものが主体であった。本研究の成果が得られれば既存のニューロモデュレーション治療における新たな戦略の選択肢の一つとなることが期待される。
初年度はCOVID-19の影響による対面実験環境が整わず、当初予定していた健常成人を対象とした実験の進捗が遅れている。予定通りに進捗している点としては、tDCSの電界シミュレーションを用いて、腹側運動前野および下前頭回後部を効果的に刺激することのできる頭皮上の刺激位置を同定した。現在、MNSの活動性を間接的に反映するバイオマーカーであるMotor resonance(MR)を計測するシステムを構築し、その再現性を確認している。MRは他者運動の観察によって観察者の運動誘発電位の振幅が増加する現象である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

COVID-19感染対策により対面での実験の機会が減少し、予定していたプレテストおよび本実験を継続的に行うことができなかった。また、感染対策に伴う他の業務の増加によりエフォートの一時的な低下をきたした。以上の理由から、現在まで研究の進捗状況が遅れている。

今後の研究の推進方策

COVID-19感染対策に留意しつつも、可能な限り、健康成人を対象とした実験を行い、データの分析、学会発表、論文投稿をすすめる。同時に、患者を対象とした実験計画の見直しを行いながら倫理審査と実験環境の整備を図る。
健常成人を対象とした実験では、運動観察とシミュレーションにて同定したMNSへの最適刺激位置へのtDCSの併用による効果をMRと行動学的指標から明らかにする。行動学的な運動パフォーマンスの評価には手のボール回転課題を採用し、単位時間あたりの回転数、エラー数を計測する。tDCSはSham刺激による二重盲検法を採用し、バイアスの低下に努める。さらに、介入前後でのMRの計測によりMNSの活動量の変化を捉え、効果機序としての関与を明らかにする。
患者を対象とした実験では、感染対策上の配慮の追加の他、特定臨床研究の該当性などもを考慮しながら倫理審査をすすめる必要がある。引き続き、連携病院との調整を図りながら準備をすすめる。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19による影響のため、対面での実験の実施が困難となり、実験の人件費・謝金が発生しなかった。また同時に、患者を対象とした実験計画についても先行きの見えない状況となったことから、患者の運動パフォーマンスの評価機器として当初購入を予定していた指接触力評価装置(HapLog Haptic Skill Logger)と把持力評価装置(Gripping Force Measure Device)の購入を見送った。その他、感染対策の移動制限により学会出張がキャンセルとなり、旅費の支出も生じなかった。以上の理由により次年度使用額が生じた。
次年度では感染対策に留意しながら、対面による実験の遂行を加速させ、また患者を対象とした実験計画の見直しもすすめながら、予算を執行する予定である。

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公開日: 2021-12-27  

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