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2008 Fiscal Year Annual Research Report

多角的計測に基づく歩行の環境適応メカニズムの計算論的理解

Research Project

Project/Area Number 20033030
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

花川 隆  National Center of Neurology and Psychiatry, 神経研究所・疾病研究第七部, 室長 (30359830)

Keywords歩行制御 / イメージング / 計算論神経科学 / 医工連携 / 環境適応
Research Abstract

歩行障害患者の機能改善やリハビリテーションへ応用できる非侵襲脳刺激法の開発を目的として、頭皮上から弱い直流電流を通電させることで、一過性に脳機能を変化させる経頭蓋直流電気刺激(tDCS)を用いて下肢運動機能を向上させる予備的研究を開始し、tDCS陽極刺激により若年健常者の下肢の筋力を増強できるという有望な結果を得た。実際に歩行障害患者のリハビリテーションと併用し、リハビリテーションの効果を促進できるかどうかの検討を開始した。また、歩行などの運動課題中に計測される脳活動の解釈を深めるため、経頭蓋磁気刺激(TMS) 、表面筋電図(EMG)と機能的MRIの同時測定系を用いて、一次運動野に様々な強度のTMSを与え、誘発筋電図とMRI信号変化を測定した。TMS刺激により、一次運動野だけでなく刺激部位から離れた補足運動野や刺激と反対側の小脳などにおいても、TMS強度に対して閾値下で線形的、閾値付近で非線形的に応答する脳活動が誘発されることを初めて示した(Cerebral Cortex印刷中)。引き続きEMG-fMRI同時計測下に、運動野TMS刺激条件、自発運動条件、末梢神経刺激による他動運動条件を加えて、運動計画・準備、運動生成、運動に伴って生じる固有感覚入力による運動野活動を分離する実験を行った。以上の結果は、歩行中に測定できる脳活動を各要素に応じて正確にモデル化するための貴重な基礎資料を提供すると考えられる。

  • Research Products

    (16 results)

All 2009 2008

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Is the insula responsible for suppression of natural urges?2009

    • Author(s)
      Lerner A, Bagic A, Hanakawa T, Boudreau EA, Pagan F, Mari Z, Bara-Jimenez W, Aksu M, Sato S, Murphy DL, Hallett M
    • Journal Title

      Cerebral Cortex 19

      Pages: 218-223

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional coupling underlying motor and cognitive functions of the dorsal premotor cortex2009

    • Author(s)
      Abe M, Hanakawa T
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research 198

      Pages: 13-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The representation of blinking movement in cingulate motor areas : a functional mgnetic resonance imaging study2008

    • Author(s)
      Hanakawa T, Dimyan MA, Halleftt M
    • Journal Title

      Cerebral Cortex 18

      Pages: 930-937

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Motor planning, imagery and execution : a time-course study with fun ctional MRI2008

    • Author(s)
      Hanakawa T, Dimyan MA, Halleftt M
    • Journal Title

      Cerebral Cortex 18

      Pages: 2775-2788

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neural mechmisms involved in observation and imagery of gait movement2008

    • Author(s)
      Iseki K, Hanakawa T, Shinozaki J, Nankaku M, Fukuyama H.
    • Journal Title

      Neuroimage 41

      Pages: 1021-1031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The stereokinetic effect reveals different roles of the lateral occipito-temporal and parietal cortex for 3-D perception from motion : An fMRI study2008

    • Author(s)
      Yamamoto T, Takahashi S, Hanakawa T, Urayama S, Fukuyama H, Ejima Y.
    • Journal Title

      Journal of Vision 8

      Pages: 1-17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High resolution MRI revealed small orbitofrontal traumatic lesions responsible for behavioral changes2008

    • Author(s)
      Namiki C, Yamada M, Yoshida H, Hanakawa T, Fukuyama H, Murai T
    • Journal Title

      Neurocase 14

      Pages: 474-479

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hemispheric asymmetry of the arcuate fasciculus in patients with unilateral language dominancy defined by Wada test2008

    • Author(s)
      Matsumoto R, Okada T, Mikuni N, Mitsueda T, Taki J, Sawamoto N, Hanakawa T, Miki Y, Ikeda A, Hashimoto N, Fukuyama H, Takahashi RiZ, Bara-Jimenez W, Aksu M, Sato S, Murphy DL, Hallett M
    • Journal Title

      Journal of Neurology 255

      Pages: 1703-1711

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 基底核と認知2008

    • Author(s)
      花川隆
    • Journal Title

      分子精神医学 8

      Pages: 41-47

  • [Presentation] 多モダリティイメージングによる脳領域間連関計測へのアプローチ2008

    • Author(s)
      花川隆
    • Organizer
      第38回日本臨床神経生理学会・学術大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-11-18
  • [Presentation] Parallel basal ganglia-frontal cortical loops for the control of motor and cognitive agility2008

    • Author(s)
      Hanakawa T, Hallett M
    • Organizer
      Neuroscience 2008
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2008-11-17
  • [Presentation] 歩行-中枢2008

    • Author(s)
      花川隆
    • Organizer
      第67回日本めまい平衡学会総会
    • Place of Presentation
      秋田
    • Year and Date
      2008-10-30
  • [Presentation] Does mental rotation of hands and feet involve somatotopically organlzed brain regions?2008

    • Author(s)
      Hanakawa T, Hosoda C, Honda M
    • Organizer
      14th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2008-06-16
  • [Presentation] 行動制御における大脳基底核・皮質系の役割 : 脳機能イメージングからの知見2008

    • Author(s)
      花川隆
    • Organizer
      ロボテイクス・メカトロニクス講演会2008
    • Place of Presentation
      長野
    • Year and Date
      2008-06-05
  • [Presentation] 運動実行・認知処理速度に関わる基底核皮質活動2008

    • Author(s)
      花川隆、Mark Hallett
    • Organizer
      第2回Motor Control研究会
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2008-05-30
  • [Presentation] 運動・認知実行速度に関わる脳活動とその加齢性変化2008

    • Author(s)
      花川隆、Mark Hallett
    • Organizer
      第49回日本神経学会総会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-05-16

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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