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2014 年度 実績報告書

筋血流量を用いた運動イメージの可視化とBiofeedbackによる運動機能の改善

研究課題

研究課題/領域番号 25560262
研究機関広島大学

研究代表者

松川 寛二  広島大学, 医歯薬保健学研究院(保), 教授 (90165788)

研究分担者 遠藤 加菜  広島大学, 医歯薬保健学研究院(保), 助教 (60584696)
梁 楠  広島大学, 医歯薬保健学研究院(保), 助教 (70512515)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードリハビリテーション / 運動イメージの可視化 / 筋血流量 / バイオフィードバック / 運動機能 / 心循環反応 / 脳活動
研究実績の概要

運動失調者が身体空間や運動動作に関する精神イメージを前もって獲得すると、一時的に運動失調が消失するという臨床所見が報告されている。本研究は筋肉血流量反応を指標として運動イメージ出力および関連する大脳皮質活動の可視化を目的とした。また運動イメージのBiofeedbackにより運動機能が改善するか否かについて調べた。平成26年度の研究成果および研究期間全体を通した研究成果を以下に記載する。

① 運動イメージの定量的評価法の開発:若年健常者に下肢エルゴメータ運動に対する精神イメージを1分間想起させ、近赤外分光法を用いて下肢筋肉群の局所酸素化ヘモグロビン濃度(Oxy-Hb)および脱酸素化ヘモグロビン濃度を計測した。心拍数(HR)や動脈血圧(AP)も同時記録した。筋収縮を伴わない場合Oxy-Hbは筋組織血流量に比例すると思われる。またイメージ直後に主観的な鮮明度を聴取した。運動イメージ中、筋Oxy-Hbは主観的鮮明度と相関し増加したが、HRやAPは有意な変化を示さなかった。筋Oxy-Hbを用いて、運動イメージを可視化できることを明らかにした。
② 加齢の影響:平成26年度には、若年者に加えて、高齢者を用いて運動イメージ実験を行った場合にも、筋Oxy-Hbが増加することを発見した。しかしながら、若年健常者とほぼ同じ大きさの主観的鮮明度にも関らず、筋Oxy-Hb増加は低下していた。
③ Biofeedbackと運動イメージ:さらに、平成26年度において運動風景の視覚的feedbackや他動的肢回転による機械的feedbackが運動イメージに与える影響を筋Oxy-Hb量および主観的鮮明度を用いて評価した。その結果、視覚的feedbackは運動イメージ形成を促進したが、肢機械受容器からfeedbackは運動イメージ形成にあまり影響しなかった。以上の成果は、リハビリテーション臨床現場において、筋Oxy-Hb量で運動イメージを定量化し運動風景やOxy-Hb信号のfeedbackにより運動イメージを強化できることを示唆した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Stimulation of the mesencephalic ventral tegmental area blunts the sensitivity of cardiac baroreflex in decerebrate cats2015

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Ishida T, Nagai A, Liang N
    • 雑誌名

      Auton Neurosci

      巻: 189 ページ: 16-24

    • DOI

      10.1016/j.autneu.2014.12.005

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Differential contribution of ACh-muscarinic and β-adrenergic receptors to vasodilatation in noncontracting muscle during voluntary one-legged exercise2014

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Matsukawa K, Liang N, Endo K, Idesako M, Hamada H, Kataoka T, Ueno K, Watanabe T, Takahashi M
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 2 ページ: e12202

    • DOI

      10.14814/phy2.12202

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Discharges of aortic and carotid sinus baroreceptors during spontaneous motor activity and phamacologically evoked pressor interventions2014

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Kadowaki A, Ishida T, Idesako M, Liang N
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 64 ページ: 291-303

    • DOI

      10.1007/s12576-014-0318-7

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Signal transduction of aortic and carotid sinus baroreceptors is not modified by central command during spontaneous motor activity in decerebrate cats2014

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Kadowaki A, Ishida T, Idesako M, Liang N
    • 雑誌名

      Americal J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      巻: 306 ページ: R735-R746

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00538.2013

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unilateral imagined movement increases interhemispheric inhibition from the contralateral to ipsilateral motor cortex2014

    • 著者名/発表者名
      Liang N, Funase K, Takahashi M, Matsukawa K, Kasai T
    • 雑誌名

      Exp Brain Res

      巻: 232 ページ: 1823-1832

    • DOI

      10.1007/s00221-014-3874-4

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Facial skin blood flow response during exposure to emotionally-charged movie2015

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Ito M, Endo K, Liang N, Idesako M, Matsukawa K
    • 学会等名
      Experimental Biology
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-04-01
  • [学会発表] 随意運動時にみられる非活動筋血流量の増加と神経調節メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      松川 寛二,石井 圭,梁 楠,遠藤 加菜
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会/第92回日本生理学会大会合同大会 シンポジウム8: 血管運動の神経性調節:解剖学的および生理学的知見の統合
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
  • [学会発表] The sensitivity of cardiac baroreflex is decreased at the onset of and during the later period of treadmill exercise at a higher intensity in conscious cats2015

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Idesako M, Liang N, Endo K
    • 学会等名
      International Symposium on Human Adaptation to Environment and Whole-body Coordination
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-03-14 – 2015-03-16
  • [学会発表] Central command differentially modulates the baroreflex control for heart rate and sympathetic nerve activity at the onset of spontaneous motor activity2015

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Idesako M, Matsukawa K
    • 学会等名
      International Symposium on Human Adaptation to Environment and Whole-body Coordination
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-03-14 – 2015-03-16
  • [学会発表] 心拍数・動脈血圧よりも筋組織血流量の変化は運動イメージの抽出に有効である2014

    • 著者名/発表者名
      松川 寛二,石井 圭,遠藤 加菜,梁 楠,井手迫 光弘,土井 詩織,崎田 有紀
    • 学会等名
      第69回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-21
  • [学会発表] Effect of acute dynamic exercise on cognitive function in elderly subjects2014

    • 著者名/発表者名
      Endo K, Liang N, Ishii K, Idesako M, Matsukawa K
    • 学会等名
      The 16th International Congress of the World Federation of Occupational Therapists
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-21
  • [学会発表] Inhibition of soleus H-reflex during vibration of the contralateral homonymous muscle2014

    • 著者名/発表者名
      Liang N, Takezawa A, Tsubota A, Takahashi M, Matsukawa K
    • 学会等名
      The 16th International Congress of the World Federation of Occupational Therapists
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-21
  • [備考] 広島大学大学院・医歯薬保健学研究院・基礎生命科学部門 生理機能情報科学研究室 ホ-ムページ

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/matsulab/

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公開日: 2016-06-01  

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