| 研究課題/領域番号 |
26350564
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小幡 博基 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (70455377)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 脊髄反射 / 可塑性 / 末梢神経電気刺激 |
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| 研究実績の概要 |
研究期間の2年目にあたる今年度は、免荷式動力型歩行補助装置を用いた30分間の受動ステッピングの遊脚期および立脚期における総腓骨神経への電気刺激の印加が、ヒラメ筋運動ニューロンの活動を抑制する脊髄相反性Ia抑制経路に与える影響を調べた。脊髄相反性Ia抑制経路の興奮性の変化は、ヒラメ筋H反射に総腓骨神経の条件刺激を与える手法により評価した。受動ステッピングにおける体重免荷はおよそ0%とし、歩行速度は2km/hとした。また、総腓骨神経への電気刺激の刺激間隔は25Hz、刺激強度は前脛骨筋の運動閾値で与えた。
被検者は健常成人男性8名とし、電気刺激を遊脚期と立脚期に与える2条件の測定に参加した。ヒラメ筋脊髄Ia相反性抑制の抑制量について、二元配置の分散分析を電気刺激の位相（立脚期、遊脚期）と介入後の時間（ベースライン（介入前）、介入後5分、15分、30分）で行ったところ、有意な交互作用が認められた（F(3,21) = 5.747、P < 0.05）。さらに、その後の検定において、Dunnett法によりベースラインと介入後（5分後、15分後、30分後）の対比較を位相ごとに行った。その結果、遊脚期においては、ベースラインと介入5分後、15分後の抑制量の間には有意差が認められた（P < 0.05）。一方、立脚期においては、ベースラインと各介入後の抑制量の間に有意差は認められなかった。
本研究の結果は、脊髄相反性Ia抑制経路の興奮性に対する受動ステッピング中の総腓骨神経への電気刺激の効果には、位相依存性があることを示すものである。このことは、Ia抑制経路の興奮性が低下する一部の脳卒中患者や脊髄損傷者のニューロリハビリテーションにおいて、歩行トレーニング中のどの位相で末梢神経電気刺激を加えるかが運動機能回復に影響を与えることを示唆する。
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| 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
当初の研究計画では、2年目にあたる今年度の研究目的は受動ステッピング中の末梢神経電気刺激の介入効果を調べることであった。しかしながら、昨年度の報告書にも書いた通り１年目の研究が順調に進んだため、今年度の研究目的のうち受動ステッピングの“遊脚期中”の効果については、1年目の実験で十分なデータを取ることができた。そこで今年度の前半は、1年目の成果をまとめ国際誌に論文を投稿した。その結果、今年度の9月にEuropean Journal of Neuroscience誌に掲載された。
今年度の後半は、受動ステッピングの“立脚期中”の効果について実験を行い、統計に耐えるだけのデータを取得することができた。今後は詳細なデータの解析を行い、H28度中に国際会議への発表と国際誌への投稿を行う予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの一連の研究において、受動ステッピング中の総腓骨神経への電気刺激がヒラメ筋の脊髄Ia相反性抑制経路の興奮性に与える影響には、末梢神経電気刺激の強度によって効果が異なる強度依存性があること、刺激する受動ステッピングの位相によって効果が異なる位相依存性があることがわかった。
今後は、末梢神経電気刺激の周波数の効果について調べる。先行研究では、刺激周波数が十分高いときには、総腓骨神経電気刺激単独でもヒラメ筋の脊髄Ia相反性抑制経路の興奮性が変化することが報告されている。単独でこの経路に対して興奮性の変化を誘発できる可能性のある周波数での末梢神経電気刺激と受動ステッピングの相乗効果について検討を行う。
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