• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

脳刺激による学習・記憶神経回路の修飾と運動機能促進:リハビリテーションへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 24680061
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

田中 悟志  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10545867)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード脳機能操作 / 非侵襲脳機能計測 / 学習 / 記憶 / 脳卒中 / リハビリテーション / 経頭蓋直流電気刺激法 / 磁気刺激
研究概要

経頭蓋直流電気刺激法(transcranial direct current stimulation: tDCS)は、脳活動を安全に修飾する新しい方法としてリハビリテーション医療への応用に期待が高まっている。しかしながら、その効果の射程や作用機序は明らかではない。本年度は運動学習を効果的に促進するための脳刺激法のパラメータの開発に関して研究を着手した。臨床において、自己身体に対する注意を促すことで訓練効果が向上することをしばしば経験する。これは、身体への注意の誘導が運動皮質興奮性を促進し、運動学習を促進するためだと考えられている。一方、tDCSは、頭蓋上に貼付した電極から微弱な直流電流を与えることで、簡便かつ非侵襲に運動皮質興奮性を促進する手法である。したがって、身体への注意とtDCSを組み合わせることで、運動学習をより効果的に促進できる可能性がある。本年度はその可能性について、まず運動学習と関連の深い生理学的指標である運動皮質興奮性をターゲットとして、健常者を対象とした実験により検討した。実験の結果、身体に対する注意と運動皮質へのtDCSを組み合わせることにより、それぞれ単独で行うよりも、より長期的に運動皮質興奮性を高めることが明らかになった。この促進効果の神経基盤としては、脳刺激によって生じた運動皮質細胞静止膜電位の脱分極状態が、注意による運動皮質細胞の発火頻度増加を更に促進したためと考えられる。したがって、身体への注意とtDCSの組み合わせは、運動学習をより効果的に促進できる可能性がある。今後は、身体への注意とtDCSを組み合わせることで、運動皮質興奮性の変化と共に、運動学習や運動遂行などにも促進的な効果があるかを検討する必要がある。

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

健常者を対象とした実験により、従来の方法よりも長期的に運動皮質可塑性を誘導できる刺激パラメータを今年度は開発できた。長期的な可塑性誘導を可能にする刺激パラメータの開発は本研究課題を達成するための重要なステップであり、2年目で達成できた点は大きい。

今後の研究の推進方策

今年度確立した長期的に運動皮質可塑性を誘導できる刺激パラメータをもとに、運動学習そのものを長期的に促進できるか、出来るのであればその持続時間はどの程度なのかを実験的に明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

研究支援者雇用費で使用する予定であったが、研究協力者達の支援により研究支援者を雇用せずに予定通りの研究成果を得ることの見込みがたった。そのため使用しなかった。
初年度に購入予定であった磁気刺激装置の購入に使用する計画である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Lateralization of activity in the parietal cortex predicts the effectiveness of bilateral transcranial direct current stimulation on performance of a mental calculation task2013

    • 著者名/発表者名
      Kasahara K, Tanaka S, Hanakawa T, Senoo A, Honda M
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 17 ページ: 86-90

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2013.04.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of transcutaneous spinal DC stimulation on plasticity of the spinal circuits and corticospinal tracts in humans2013

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Fujimoto S, Otaka Y, Tanaka S
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th international IEEE EMBS neural engineering conference

      巻: 1 ページ: 275-278

    • DOI

      10.1109/NER.2013.6695925

    • 査読あり
  • [学会発表] Modulation of human motor cortical plasticity by attention to the hand.2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S, Moriya K, Tanabe S, Otaka Y, Yamaguchi T.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 43rd Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      20131113-20131113
  • [学会発表] Effects of transcutaneous spinal DC stimulation on plasticity of the spinal circuits and corticospinal tracts in humans.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Fujimoto S, Otaka Y, Tanaka S
    • 学会等名
      The 6th international IEEE EMBS neural engineering conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      20131107-20131107
  • [学会発表] Social manipulation of motor skill acquisition.2013

    • 著者名/発表者名
      田中悟志
    • 学会等名
      計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130912-20130912
  • [学会発表] Electrical stimulation to central and peripheral nervous systems: application for neurorehabilitation2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S
    • 学会等名
      5th WCPT-AWP & ACPT congress
    • 発表場所
      Taichung, Taiwan
    • 年月日
      20130908-20130908
  • [学会発表] Skillful pedaling training induces cortical plasticity in the lower limb motor cortex.2013

    • 著者名/発表者名
      Tatemoto T, Yamaguchi T, maeda K, Tanabe S, Kondo K, Otaka Y, Tanaka S
    • 学会等名
      5th WCPT-AWP & ACPT congress
    • 発表場所
      Taichung, Taiwan
    • 年月日
      20130908-20130908
  • [学会発表] Dual-hemispheric transcranial direct current stimulation (tDCS) improves performance in tactile discrimination task.2013

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto S, Yamaguchi T, Okata Y, Sadato N, Osu R, Kondo K, Tanaka S
    • 学会等名
      5th WCPT-AWP & ACPT congress
    • 発表場所
      Taichung, Taiwan
    • 年月日
      20130908-20130908
  • [学会発表] Relationship between lower limb muscle strength and motor evoked potential after transcranial direct current stimulation.2013

    • 著者名/発表者名
      Maeda, K, Yamaguchi T, Tatemoto T, Tanabe S, Kondo K, Otaka Y, Tanaka S
    • 学会等名
      5th WCPT-AWP & ACPT congress
    • 発表場所
      Taichung, Taiwan
    • 年月日
      20130908-20130908
  • [学会発表] Attention enhances motor cortical plasticity induced by transcranial brain stimulation.2013

    • 著者名/発表者名
      Moriya K, Yamaguchi T, Fujimoto S, Tatemoto T, Tanabe S, Kondo K, Otaka Y, Tanaka S
    • 学会等名
      5th WCPT-AWP & ACPT congress
    • 発表場所
      Taichung, Taiwan
    • 年月日
      20130908-20130908
  • [学会発表] Facilitative effect of dual-hemispheric transcranial direct current stimulation (tDCS) on performance in tactile discrimination task.2013

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto S, Yamaguchi T, Okata Y, Sadato N, Osu R, Kondo K, Tanaka S.
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20130622-20130622
  • [学会発表] ペダリング運動に伴う脳の可塑的変化:磁気共鳴画像法(MRI)を用いた灰白質体積変化の検討.2013

    • 著者名/発表者名
      森田とわ,山口智史,立本将士、前田和平、田辺茂雄、近藤国嗣,大高洋平,田中悟志
    • 学会等名
      第48回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130525-20130525
  • [学会発表] 下肢ペダリング運動によるトラッキング課題の学習と皮質内興奮性への影響.2013

    • 著者名/発表者名
      立本将士,山口智史,前田和平、田辺茂雄、近藤国嗣,大高洋平,田中悟志
    • 学会等名
      第48回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130525-20130525
  • [学会発表] 経頭蓋直流電気刺激後の下肢筋力と運動誘発電位の関係.2013

    • 著者名/発表者名
      前田和平,山口智史,立本将士、田辺茂雄、近藤国嗣,大高洋平,田中悟志
    • 学会等名
      第48回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130525-20130525
  • [学会発表] 身体に対する注意は経頭蓋直流電気刺激法による運動皮質興奮性変化を促進する.2013

    • 著者名/発表者名
      守屋耕平,山口智史,藤本修平,立本将士、田辺茂雄、近藤国嗣,大高洋平,田中悟志
    • 学会等名
      第48回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130525-20130525
  • [学会発表] 経頭蓋直流電気刺激の安全性の検討‐実施後のアンケート調査‐2013

    • 著者名/発表者名
      山口智史,田中悟志,守屋耕平、立本将士、前田和平、武田胡太郎、近藤国嗣,大高洋平
    • 学会等名
      第48回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130525-20130525

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi