Effects of tDCS and IVES on corticospinal tract stimulation

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寝たきりの発生要因となる大腿骨近位部骨折の98%が転倒によって起こり高齢者の転倒の多くは歩行中に発生する。転倒のリスク因子としては歩行機能障害、筋力低下（サルコペニア）、バランス機能低下などが主な因子である。そこで大脳皮質興奮性を調整できる機能を持つ経頭蓋直流電気刺激（tDCS）と、末梢から中枢へフィードバックが行える随意運動介助型機能的電気刺激(IVES)を組み合わせることにより、皮質脊髄路促通効果が得られるという仮説に基づき、併用電気刺激前後の等尺性CKC下肢最大筋出力時の脚力計測および内側広筋の表面筋電図波形解析を行った。対象者は、健常若年男性10名とした。tDCS装置GD-800で左側一次運動野刺激を行い、IVESによって右内側広筋の刺激を行った。等尺性CKC下肢筋出力計測はIsoforce GT-330を使用し、さらにNicolet Viking IV 筋電計を用いて筋電図波形解析を行った。右下肢について疲労をきたさない10%MVCの出力で4秒間等尺性CKC下肢伸展運動を行い4秒間休むというリズミカルな運動を20分間行わせ、その前後で等尺性CKC下肢最大筋出力及び内側広筋表面筋電図を計測した。等尺性CKC下肢最大筋出力は刺激前 17.1±3.1 N/kgに対し、刺激後 22.7±4.3 N/kgと有意に増加した。さらに内側広筋表面筋電図波形解析の結果、筋出力を表すRMSが刺激前373.3±155 μV、刺激後424.9±157 μVと有意に増加した。平均周波数は刺激前 67.0±4.0 Hzに対し、刺激後 73.9±8.4 Hzと有意に増加した。また周波数中央値も刺激前 61.0±7.4 Hz，刺激後 70.0±6.7 Hzと有意に増加した。これらの結果から、tDCSとIVESを併用することで、皮質脊髄路促通効果を得ることができることが示唆された。