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2013 年度 実績報告書

歩行周期類似の高周波電気刺激による歩行機能再建とその神経基盤の検討

研究課題

研究課題/領域番号 25882029
研究種目

研究活動スタート支援

研究機関慶應義塾大学

研究代表者

山口 智史  慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (20594956)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
キーワード電気刺激 / 随意運動 / 脊髄相反性抑制 / 反射 / 歩行 / 脳卒中 / 機能回復 / リハビリテーション
研究概要

研究課題である歩行周期に類似した高周波感覚刺激(PES)を歩行に合わせることによる治療の効果を検証するための基礎的な研究として、適切な介入時間を決定することを目的に、PESと随意運動の組み合わせによる脊髄相反性抑制(RI)の増強を誘導するために必要な介入時間とその持続効果について健常者を対象に検討した。
実験1における課題は、PESと足関節背屈運動(背屈運動)、PESのみ、背屈運動のみの3課題とした。評価は、ヒラメ筋H反射において条件-試験刺激法を用いて、拮抗筋である前脛骨筋からヒラメ筋に対するRIを測定した。RI測定は開始前、介入5分後、介入10分後、介入20分後で実施した。その結果、PESと背屈運動を組み合わせた群において、介入前と比較し、介入5分後から有意なRI増強を認めた。PESのみおよび背屈運動のみは、介入前と比較し、介入20分後に有意にRIが増強した。
実験2では、実験1と同様の3課題をそれぞれ20分間実施し、RI増強の持続効果を検討した。その結果、PESと背屈運動を組み合わせた群では、介入前と比較し、介入直後から介入終了後20分まで有意なRI増強を認めた。PESのみでは、介入前と比較し、介入終了後10分まで有意なRI増強を認め,随意運動のみでは、介入終了直後においてのみ有意なRI増強を示した。これらの結果から、PESを随意運動と組み合わせた場合には、介入後5分からRI増強効果が得られ、組わせた運動を20分間行うことで、その効果が20分後まで持続することが明らかとなった。
これらの知見は、PESを歩行運動に合わせることによる効果の検証を行う上で、介入手法の確立に重要な示唆を与えると考えられる。今後、これらの知見をもとに、脳卒中患者において効果を検証していく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

現在、患者に対する実験について倫理審査中であり、患者においての研究が開始ができていない状況である。

今後の研究の推進方策

倫理審査認可後スムースに開始できように、リクルートや計測の準備を進めている。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Dual-hemisphere transcranial direct current stimulation improves performance in a tactile spatial discrimination task2014

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

      Clinical Neurophysiology

      巻: 125 ページ: 1669-1674

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2013.12.100.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-dependent changes in motor cortical excitability by electrical stimulation combined with voluntary drive2014

    • 著者名/発表者名
      Sugawara K,Yamaguchi T,Tanabe S,Suzuki T,Saito K,Higashi T
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 25 ページ: 404-409

    • DOI

      10.1097/WNR.0000000000000108.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combined effect of motor imagery and peripheral nerve electrical stimulation on the motor cortex2013

    • 著者名/発表者名
      Saito K, Yamaguchi T, Yoshida N, Tanabe S, Kondo K, Sugawara S
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: 227 ページ: 333-342

    • DOI

      10.1007/s00221-013-3513-5

    • 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

      Conference proceedings of the 6th international IEEE EMBS neural engineering

      巻: 1 ページ: 275-278

    • DOI

      10.1109/NER.2013.6695925

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specifications of an electromyogram-driven neuromuscular stimulator for upper limb functional recovery2013

    • 著者名/発表者名
      Muraoka Y, Tanabe S, Yamaguchi T, Takeda K
    • 雑誌名

      Conference proceedings of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      巻: 1 ページ: 277-280

    • DOI

      10.1109/EMBC.2013.6609491.

    • 査読あり
  • [学会発表] Combined effects of pedaling exercise and sensory electrical stimulation on gait performance in patients with subacute stroke: a multicenter, sham-controlled randomized controlled trial2014

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Ikuno K, Fuchigami K, Koyama S, Fujikawa S, Kobayashi H, Kitaura M, Matsunaga H, Liu M
    • 学会等名
      8th World Congress for NeuroRehabilitation,
    • 発表場所
      Istanbul
    • 年月日
      20140408-20140412
  • [学会発表] The combined effects of anodal tDCS and patterned electrical stimulation on spinal inhibitory interneurons and motor function among patients with incomplete spinal cord injury.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Fujiwara T, Tsai Y, Tang S, Liu M
    • 学会等名
      30th International Congress on Clinical Neurophysiology
    • 発表場所
      Berlin
    • 年月日
      20140319-20140323
  • [学会発表] Attention modulates plasticity in human motor cortex2013

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Tanaka S, Moriya S, Otaka Y
    • 学会等名
      Neuroscience2013
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      20131109-20131113
  • [学会発表] 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
    • 学会等名
      6th international IEEE EMBS Conference on Neural Engineering
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      20131106-20131108
  • [学会発表] Novel strategy of peripheral nerve stimulation for the recovery of locomotion among patients with central nervous system lesions2013

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T
    • 学会等名
      WCPT-AWP & ACPT 2013
    • 発表場所
      Taichung
    • 年月日
      20130905-20130909

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公開日: 2015-05-28  

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