Development of a neuromodulation method for facilitation of corticospinal plasticity

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K19412
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: MILOSEVIC MATIJA 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (50840188)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: brain stimulation / neuroprosthetics / upper-limb / rehabilitation / neuroplasticity

研究成果の概要

我々は、ヘビアン学習を用いた上肢運動回復の基礎メカニズムを解明するために、脳と機能的電気刺激（FES）を対にして活性化する方法を開発した。まず、脳を制御するFESシステムを試験し、FESが皮質脊髄の興奮性変調を迅速に誘導することを実証した。 次に、反復経頭蓋磁気刺激（rTMS）間欠シータバースト刺激（iTBS）プロトコルを用いて運動皮質（M1）を活性化する非侵襲的脳刺激とFESを比較検討した。その結果、皮質回路とFESのペア活性化が神経調節に最も効果的であることを明らかにした。また、経皮的脊髄刺激（tSCS）と呼ばれる脊髄回路を活性化する新しい技術も開発しました。

自由記述の分野

neuroplasticity

研究成果の学術的意義や社会的意義

Our research findings elucidated the underlying mechanisms implemented through paired brain and FES or tSCS. This can be used in neurorehabilitation practice to rapidly neuromodulate the central nervous system excitability, which could improve motor function after neurological injuries.