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感覚麻痺モデルサルを用いたクローズドループ刺激法による体性感覚機能再建法の開発

使用感觉麻痹模型猴开发闭环刺激体感功能重建方法

基本信息

批准号：
21K11259
负责人：
横山修
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、上肢体性感覚情報を欠損させた感覚障害モデルサルに対して、リアルタイムの運動関連情報に基づいて脳を刺激することによって、運動機能を回復させる方法の開発を目指している。当該年度は、新たに1頭のサルの脊髄後根切断手術（リゾトミー）を実施し、それによって引き起こされた脳活動の変化を検討した。切断手術後、末梢（手指）への電気刺激に対する大脳一次体性感覚野の応答が減弱したことによって、末梢感覚情報の中枢神経系への入力が損なわれたことを確認した。また、切断手術後は、上肢を動かせるものの到達運動は素早く滑らかではなくなり、レバーを把持する手指運動も下手になったことから、感覚機能だけでなく運動機能も障害されたことが示された。手術によって、運動課題遂行中の筋活動も著しく減弱した。一方で、末梢からの入力が減少したにも関わらず、運動開始直前に、一次体性感覚野および一次運動野の高ガンマ活動が増大した。この活動増大が運動機能の低下に関連している可能性が考えられるため、運動機能を再建するための戦略として、運動開始前のタイミングでそれらの脳部位を刺激することが有用であると考えられる。次のステップとしてリアルタイムの運動情報（一次運動野の活動または出力された力の大きさ）に応じて一次体性感覚野を刺激するクローズドループ刺激法を行うために、入力された信号の大きさに応じて異なる強度と頻度で電気刺激信号を出力するソフトウェアとハードウェアのセットアップに着手した。

This study aims to develop a method for the recovery of motor function from sensory impairment due to sensory impairment of upper limb sensory information. During the year, the first round of spinal root amputation was carried out, and the second round of spinal root amputation was carried out. After the operation, the electrical stimulation of the distal (finger) was reduced, and the input force of the central nervous system of the distal sensory information was confirmed. After the operation, the upper limb moves and the movement is smooth and smooth. The movement is sensitive and the movement is impaired. Surgery, exercise, and muscle activity are all reduced. One side, the other side, the other side This activity increases the likelihood of motor function being reduced. This activity increases the likelihood of motor function being restored. The motion information of the secondary motion field (the activity of the primary motion field and the force of the secondary motion field) and the stimulation of the primary motion field are carried out according to the intensity and frequency of the input signal and the force of the secondary motion field.