Development of method to improve cognitive and social functions by artificially enhancing information processing in brain network

开发通过人为增强大脑网络信息处理来改善认知和社会功能的方法

• 批准号: 20K11278
• 负责人: 竹内 直行
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Akita 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-20K11278/
• 关键词: 社会性; リハビリテーション; 認知症; 運動訓練; 認知機能; 脳ネットワーク; 脳刺激

本研究は脳内ネットワーク操作が可能な新しい脳刺激手法を用い運動学習の促進や社会性機能の向上に対するアプローチを開発することが目的である。運動麻痺やうつ病の治療に使用されている従来の単一部位の興奮性を変化させる磁気刺激や電気刺激などの脳刺激は、広範な脳内ネットワークにより生み出される複雑な認知機能や社会性機能への介入効果は不十分であり、この問題に対し新たなアプローチ法が切望されている。外部刺激で脳振動を変動し離れた領域の脳活動をシンクロさせ刺激部位間の情報処理効率を強化する手法を発展させ、リハビリテーション効果の増大および社会性機能の向上を目指す。両側運動野間のネットワークを人工的に変動させ、両側性転移の変化を評価することで、両側運動野間の機能的結合と両側性転移の因果関係を明らかにすることを目的に、健常者を対象とし、3つの刺激条件（同位相20Hz、同位相70Hz、シャム刺激）をランダムに割り当て、鏡像課題訓練中に両側運動野を刺激し、刺激前、刺激後、翌日に運動機能を評価した。20Hz、70Hz 条件は右手の訓練後の左手への両側性転移を刺激直後に促進させ、20Hzにおいては翌日にも効果が持続していた。本研究からこの刺激手法は運動障害に対するリハビリテーションに応用できる可能性が示唆された。他者間の脳間シンクロが社会的相互作用を変化させると推測されており、その因果関係を評価するために、同位相周波数、逆位相周波数、シャム刺激を実施し他者間の相互作用の変化を評価する研究を計画した。

This study aims to explore the possibility of using new stimulation techniques to promote motor learning and social function. In the treatment of sports paralysis, the effects of magnetic stimulation, electrical stimulation, and intervention in cognitive and social functions are not very good, and new methods are desired. External stimulation, vibration, field activity, enhancement of information processing efficiency, and upward direction of social function The relationship between the lateral motion field and the artificial motion field, the lateral motion field and the lateral motion field, and the causal relationship between the lateral motion field and the lateral motion field.(Same phase 20Hz, same phase 70Hz, same time stimulation) During the training of the mirror task, the lateral motor field was stimulated, before stimulation, after stimulation, and the motor function was evaluated. 20Hz, 70Hz conditions for the right hand after training and left hand lateral shift after stimulation, 20Hz for the right hand after training This study aims to demonstrate the possibility of using these stimulation techniques against motor impairment. A study on the transformation of interaction between others and the evaluation of causal relationship between them is planned.

项目成果

Oscillatory entrainment of neural activity between inferior frontoparietal cortices alters imitation performance

下额顶叶皮质之间神经活动的振荡夹带改变了模仿能力

• DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2020.107702
• 发表时间: 2021
• 期刊: Neuropsychologia
• 影响因子: 2.6
• 作者: Takeuchi Naoyuki;Terui Yoshino;Izumi Shin-Ichi
• 通讯作者: Izumi Shin-Ichi

Synchronous oscillatory entrainment of neural activity between bilateral motor cortices alter intermanual transfer

双侧运动皮层之间神经活动的同步振荡夹带改变了手间转移

• 发表时间: 2021
• 作者: Naoyuki Takeuchi;Mizoe Ako
• 通讯作者: Mizoe Ako

脳内・脳間コミュニケーション操作による運動学習へのアプローチ

通过操纵脑内和脑间通信进行运动学习的方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Nakashima C;Yamamoto K;Kishi S;Sasaki T;Ohmori H;Fujiwara-Tani R Mori S;Kawahara I;Nishiguchi Y;Mori T;Kondoh M;Luo Y;Kirita T;Kuniyasu H;菊地泰基，入江勇旗，三浦弘之，藤野雅史，大塚文之，青木竜男，中西道郎，野口輝夫;山崎和大 今釜崇 松木佑太 坂井孝司;竹内直行
• 通讯作者: 竹内直行

医用工学ハンドブック ニューロリハビリテーション

医学工程手册神经康复

• 发表时间: 2022
• 作者: 矢澤寛子;福田平;金田宇行;春山亜希子;松本晃裕;廣瀬優;豊田茂;井上晃男;中島敏明;編集 佐久間 一郎 分担 竹内直行 出江紳一
• 通讯作者: 編集 佐久間 一郎 分担 竹内直行 出江紳一