Study on quantification of brain network function and evaluation of gait variability for early detection of dementia

脑网络功能量化和步态变异评估以早期发现痴呆症的研究

• 批准号: 20K11265
• 负责人: 真壁 寿
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Juntendo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K11265/
• 关键词: 歩行; ストライドインターバル; スケーリング指数; 近似エントロピー; 視覚情報; 年齢; ストライド; 変動; 脳波筋電図コヒーレンス; 脳波; β帯域; 筋電図; コヒーレンス; 認知症; 脳内ネットワーク

過去2年間、歩行パラメータは、若年成人と地域在住高齢者を対象に歩行速度、歩行率、ステップ長を中心に行ってきた。今年度は評価パラメータを拡張し、ストライドインターバルの非線形性に注目し、若年成人と地域在住高齢者を対象にストライドインターバルのスケーリング指数α（Scaling Exponent α、以下SEα）と近似エントロピー（Approximate Entropy、以下ApEn）を評価した。対象は20名の若年成人（平均年齢21歳）と20名の地域在住高齢者（平均年齢71歳）とした。歩行時の視覚情報の遮断条件は、以下の3条件とした。視覚情報の遮断なし、視覚情報の遮断率30％（duty ratio 30%、以下DR30）、視覚情報の遮断率70％（duty ratio 70%、以下DR70）とした。これらの条件下において、1周20ｍの8字歩行路を快適歩行速度で10分間の歩行を行い、その際のストライドインターバルの時系列データに対して、SEαとApEnを求め群間及び群内で比較検討した。ストライドインターバルは、利き足（右）踵に貼付した加速度センサーの垂直成分のピーク間時間にて算出した。600ポイントの時系列データを対象に、トレンド除去法（Detrended Fluctuation Analysis、以下DFA）にてSEαを求めた。ApEnは（m=2、N=2000、r=0.2SDに設定）はMatLabR2022aにて計算した。その結果、SEαはどの視覚情報の遮断条件においても、地域在住高齢者において有意に減少していた。また、両群においてSEαは視覚情報の遮断条件による群内の差はなかった。ApEnはどの視覚情報の遮断条件においても、群間及び群内の有意な差はみられなかった。これらの結果より、SEαは視覚情報の遮断条件に依らず、地域在住高齢者で有意に低下することが明らかになった。

在过去的两年中，步行参数一直集中在年轻人和当地老年人的步行速度，步行速度和步骤长度上。今年，我们将评估参数扩展到了阶段间隔的非线性，并评估了年轻人和当地居住的老年人的缩放指数α（SEα）和近似熵（APE）。受试者包括20名年轻人（平均21岁）和社区中的20名老年居民（平均年龄71岁）。步行时使用以下三个条件来阻止视觉信息。视觉信息没有被阻止，视觉信息被阻止30％（占空比30％，以下称为DR30），视觉信息被阻止了70％（占名为70％，以下称为DR70）。在这些条件下，以舒适的步行速度在8形的步行路径上进行行走10分钟，并确定步幅间隔的时间序列数据，并确定了SEA和APEN的时间序列数据，并在组之间和内部进行了比较。使用附着在主要脚脚后跟的加速度传感器的垂直成分的峰值时间计算步幅间隔。使用下降波动分析（DFA）确定SEα，以获得600个时间序列数据。使用MATLABR2022A计算APEN（集合M = 2，n = 2000，r = 0.2SD）。结果，在任何视觉信息阻止条件下，当地老年人的SEα显着降低。此外，由于视觉信息阻塞的条件，组内的SEα没有差异。在任何视觉信息阻断条件下，APEN之间没有观察到组之间和内部之间的显着差异。这些结果表明，无论视觉信息阻碍的状况如何，居住在社区中的老年人的SEα都大大降低。

项目成果

Influence of Intermittent Blocking of Visual Information on Corticomuscular Coherence during Walking

步行过程中视觉信息间歇性遮挡对皮质肌肉一致性的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Hitoshi Makabe;Ai Ogawa;Misuzu Awano;Kenichi Kaneko
• 通讯作者: Kenichi Kaneko

Characteristics of Stride Time Interval Fluctuations Before and After Knee Arthroplasty

膝关节置换术前后步幅时间间隔波动特征

• 发表时间: 2020
• 作者: Hitoshi MAKABE;Kazuya MIYAZAWA;Akihiro IWAI;Hideto KANZAKI;Kenichi KANEKO
• 通讯作者: Kenichi KANEKO