運動肢と同側の運動野を賦活する神経基盤の解明とリハビリテーションへの応用

阐明激活运动肢体同侧运动皮层的神经基础及其在康复中的应用

基本信息

批准号：
20J21369
负责人：
松本卓也
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

脳卒中後，非侵襲的な脳刺激法を用いて非損傷側半球の過剰な活動を抑制し，麻痺側肢を集中的に使用するリハビリテーション手法の有効性が検証されているが，麻痺側肢の随意運動が困難な対象者にはこの方法は適用されない．本研究では，運動肢と同側一次運動野の興奮性は，どのような運動課題の遂行時に大きく増大するのかを明らかにし，重度の片麻痺症状を呈する脳卒中患者の機能回復に有効な非麻痺側上肢で行うリハビリテーションを開発するための神経生理学的基礎データを提供することを目的とした．2020年度に行った研究では，安静条件と比較し光刺激に追従してタッピングを行う課題遂行時に，運動肢と同側一次運動野の短潜時皮質内抑制機能が減弱することを明らかにした．この結果から，麻痺側肢を用いた訓練ができない場合，非麻痺側上肢で光刺激に追従した運動を行うことにより，非麻痺側肢と同側である病巣側一次運動野の興奮性を増大させる可能性が示唆された．光刺激のような外部刺激に反応する運動時において運動前野が重要な神経ネットワークの一部であり，両側運動前野が相補的に機能することが明らかとなっている．2021年度および2022年度では，頭皮上に強力なネオジム磁石を設置することで大脳皮質の興奮性を低下させる経頭蓋静磁場刺激を片側または両側運動前野へ20分間行い，視覚刺激反応課題（単純反応課題および選択反応課題）のパフォーマンスが低下するか否かを検証した．従来型の単体ネオジム磁石を用いた場合には介入効果が認められなかった．一方，3つのネオジム磁石を円環状に配置した装置を用いて両側運動前野を刺激した場合，選択反応課題のパフォーマンスが低下することが明らかとなった．これらの結果から，運動前野に対する抑制性の非侵襲的脳刺激ツールとして経頭蓋静磁場刺激を行う際には，両側運動前野の広範な領域に対して静磁場曝露を行う必要があることが示唆された．

使用非侵入性大脑刺激来抑制非侵入性半球的过度活性并强烈使用麻痹性肢体的康复技术的有效性已在中风后进行了验证，但这种方法不适用于发现难以移动瘫痪肢体的受试者。这项研究旨在阐明运动四肢运动中哪种运动任务兴奋性和同侧原发性运动皮层会大大增加，并提供基本的神经生理学数据，以在非降级上肢中开发康复，这有效地恢复了患有严重血统症状的中风患者的功能恢复。一项在2020年进行的研究表明，在执行与静息条件相比，在执行根据光刺激的情况下执行攻击的任务时，在运动肢体的同侧原发性运动皮层和同侧原发性运动皮层中的皮质内抑制功能会减弱。这些结果表明，如果不可能使用瘫痪的肢体训练，则可以通过在非降级肢体的光刺激后进行运动来增加病变原发性运动皮层的兴奋性，这是与非分析肢体的同侧。据透露，在响应外部刺激（例如光刺激）的运动过程中，前运动皮层是重要神经网络的一部分，并且双侧前运动皮层互补。在2021年和2022年，通过将强的新近hododymium磁铁放置在头皮上，可以在前骨质皮层的一个或两侧进行20分钟，以验证可视刺激响应任务的性能是否减少了。当使用常规的单媒体磁体时，未观察到干预效果。另一方面，发现使用一种装置刺激双侧前运动皮层时，将三个新的磁磁体排列在环形形状上时，选择响应任务的性能降低了。这些结果表明，当经颅静态磁场刺激是对前皮层的抑制性非侵入性脑刺激工具时，有必要将静态磁场暴露于多种双侧前皮层。

项目成果

期刊论文数量（48）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Changes in corticomuscular and intermuscular coherences associated with visuomotor control

与视觉运动控制相关的皮质肌肉和肌间一致性的变化

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Watanabe T;Matsumoto T;Yunoki K;Kuwabara T;Kubo N;Chen X;Mima T;Kirimoto H
通讯作者：
Kirimoto H

ピアノ演奏経験の有無が外的ペースタッピング課題時の同期の正確性および運動制御様式に与える影響

在外部节奏敲击任务中钢琴演奏体验对同步精度和电机控制风格的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okamoto Yasuo;Kitakaze Keisuke;Takenouchi Yasuhiro;Yamamoto Shinya;Ishimaru Hironobu;Tsuboi Kazuhito;石長孝二郎;金子潤;松本卓也，桑原貴之，柚木啓輔，渡邊龍憲，桐本光
通讯作者：
松本卓也，桑原貴之，柚木啓輔，渡邊龍憲，桐本光

運動前野への経頭蓋静磁場刺激が単純および選択反応時間に及ぼす影響

经颅静磁场刺激前运动皮层对简单反应和选择反应时的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
内村康寛;日野広大;木村智子;篠原正和;醍醐弥太郎;宇田川潤;柴田　重信;柚木啓輔，松本卓也，桑原貴之，陳瀟瀟，石田晴輝，伊藤佳奈実，堀之内峻之，渡邊龍憲，桐本光;吉﨑　貴大，東郷　史治;松本卓也，伊藤佳奈実，石田晴輝，堀之内峻之，桑原貴之，柚木啓輔，陳瀟瀟，渡邊龍憲，桐本光
通讯作者：
松本卓也，伊藤佳奈実，石田晴輝，堀之内峻之，桑原貴之，柚木啓輔，陳瀟瀟，渡邊龍憲，桐本光

Greater amount of visual information increases corticomuscular coherence in elderly but not in young adults

更多的视觉信息会增加老年人的皮质肌肉一致性，但不会增加年轻人的皮质肌肉一致性

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Watanabe T;Matsumoto T;Yunoki K;Kuwabara T;Kubo N;Chen X;Mima T;Kirimoto H
通讯作者：
Kirimoto H

両側運動前野に対する経頭蓋静磁場刺激は選択反応時間を遅延する

经颅静磁场刺激双侧前运动皮层延迟选择反应时间

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Naoki Tajiri;Shinya Ueno;Takeshi Shimizu;Eisuke Haneda;Keita Mizuno;Hideki Hida;本川智子，坂本淳哉，宮原祥汰，佐々木遼，本田祐一郎，沖田　実;松本卓也，伊藤佳奈実，石田晴輝，堀之内峻之，柚木啓輔，芝田純也，美馬達哉，砂川融，桐本光
通讯作者：
松本卓也，伊藤佳奈実，石田晴輝，堀之内峻之，柚木啓輔，芝田純也，美馬達哉，砂川融，桐本光