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2023 年度 実績報告書

静磁場刺激を在宅ニューロリハに応用するために必要な基礎データの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22H03454
配分区分補助金
研究機関広島大学

研究代表者

桐本 光  広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (40406260)

研究分担者 美馬 達哉  立命館大学, 先端総合学術研究科, 教授 (20324618)
渡邊 龍憲  青森県立保健大学, 健康科学部, 准教授 (20868400)
芝田 純也  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (70844166)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
キーワード経頭蓋静磁場刺激 / 非侵襲的脳刺激
研究実績の概要

経頭蓋静的磁気刺激(tSMS)は,強力なネオジム磁石を頭皮に配置し,皮質の興奮性を低下させる非侵襲的な脳刺激法である.我々は最近,3つの磁石を近接して配置した新しいtSMS装置(トリプルtSMS)を開発し,従来のシングルtSMSよりも強く広い静磁場を発生できることを確認した.2023年度は,片側または両側の運動連合皮質(MAC)に対する従来のシングルtSMSとトリプルtSMSが,単純反応時間と選択反応時間(SRTとCRT)課題遂行に及ぼす影響を検討した.従来のtSMSを用いた実験,もう1つはトリプルtSMSを用いた実験を行った.両実験とも,右利きの健常被験者に,片側(左)MAC上のtSMS,両側MAC上のtSMS,および偽刺激を,それぞれ異なる日に20分間ずつ行った.刺激装置の中心は運動前野に設定した.参加者は,刺激前,刺激直後,刺激15分後にSRTとCRT課題を行った(Pre,Post 0,Post 15).RT,RTの標準偏差(SD),精度(エラー率)を評価した.また,tSMSによって両側MACに誘導される磁場の空間分布を決定するためにシミュレーションを行った. その結果,誘導磁場の空間分布は,いずれのtSMSシステムでもPMDを中心とし,トリプルtSMSではMACの複数の領域と感覚運動野に磁場が到達した.トリプルtSMSを両側MACに適用した場合,CRTのSDはPreと比較してPost 0で有意に大きかった.他の条件や変数については,有意な所見は認められなかった.トリプルtSMSを両側MACに適用した場合,CRTの変動は増加したが,片側MACに適用した場合は,CRTの変動は増加しなかった.これらの結果は,トリプルtSMSを用いてRT課題のパフォーマンスを調節できることを示唆している.
(Matsumoto, Kirimoto et al, Frontiers in Human Neuroscience, 2023)

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

研究計画通り,強力な静磁場を深部に到達させるトリプルtSMSを運動前野に実施し,この脳領域が重要な役割を果たす視覚認知反応課題のパフォーマンスを可塑的に変化させ得ることを明らかにした.

今後の研究の推進方策

一次運動野に対する非侵襲的脳刺激法が,慢性疼痛患者の症状緩和に役立つことが知られている.今後は,経頭蓋静磁場刺激にも同様の介入効果があるか否かを検証する.
2024年度 健常被験者を対象に末梢神経に対する静磁場刺激を行う.AδまたはC神経を刺激した時の事象関連電位の振幅と潜時が静磁場刺激後に変化するかを検証する.
2024-2026年度 薬剤難治性慢性疼痛患者を対象に,週5回,2週間,一次運動野に対する静磁場刺激を20分間実施する.その前後における感覚誘発電位及び主観的な痛みスコアの変化を比較する.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Effect of transcranial static magnetic stimulation over unilateral or bilateral motor association cortex on performance of simple and choice reaction time tasks2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T, Watanabae T, Ito K, Horinouchi T, Shibata S, Kurumadani H, Sunagawa T, Mina T, Kirimoto H.
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience Brain Imaging and Stimulation

      巻: 17 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnhum.2023.1298761

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Higher synchronization stability with piano experience: relationship with finger and presentation modality2023

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Watanabae T, Horinouchi T, Matsumoto T, Yunoki K, Ishida H, Kirimoto H.
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Anthropology

      巻: 42-10 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40101-023-00327-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reaction time and brain oscillations in Go/No-go tasks with different meanings of stimulus colo2023

    • 著者名/発表者名
      Horinouchi T, Watanabae T, Kuwabara T, Matsumoto T, Yunoki K, Ito K, Ishida H, Kirimoto H
    • 雑誌名

      Cortex

      巻: 169 ページ: 203-219

    • DOI

      10.1016/j.cortex.2023.07.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intramuscular and intermuscular coherence analysis while obstacle crossing during treadmill gait2023

    • 著者名/発表者名
      Wen L, Watanabe T, Iwamoto Y, Ishii Y, Miyoshi F, Shiraishi K, Date S, Siu K, Kirimoto H, Takahashi M.
    • 雑誌名

      Somatosensory Motor Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/08990220.2023.2296516

    • 査読あり
  • [学会発表] The effects of transcranial static magnetic field stimulation over the dorsolateral prefrontal cortex on working memory performance and brain oscillatory activity2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Chen X, Yunoki K, Matsumoto T, Horinouchi T, Ito K, Ishida H, Kirimoto H.
    • 学会等名
      World Physiotherapy Congress 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] The effects of unilateral and bilateral transcranial static magnetic field stimulation over the premotor cortex on simple and choice reaction times2023

    • 著者名/発表者名
      Horinouchi T, Matsumoto T, Watanabe T, Sunagawa T, Shibata S, Mima T, Kirimoto H.
    • 学会等名
      5th International Brain Stimulation Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain Oscillations Related to Prolonged Reaction Times in Go/No-go Tasks with Different Meanings of Stimulus Color2023

    • 著者名/発表者名
      Horinouchi T, Watanabe T, Kirimoto H
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] シンポジウム 電気生理学的手法の作業療法学への展開と未来「非侵襲的脳刺激のないリハビリテーションなんて」2023

    • 著者名/発表者名
      桐本 光
    • 学会等名
      第25回日本薬物脳波学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム 静磁場刺激クロニクル「健常者を対象としたtSMSの応用研究」2023

    • 著者名/発表者名
      桐本 光
    • 学会等名
      第53回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム 作業療法と臨床神経生理学「当たり前のように非侵襲的脳刺激が作業療法リハビリのお供になる日まで」2023

    • 著者名/発表者名
      桐本 光
    • 学会等名
      第53回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 視覚運動制御における腹側運動前野による一次運動野の調整機構2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊龍憲, 桑原貴之, 松本卓也, 堀之内峻之, 桐本光
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会

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公開日: 2024-12-25  

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