新規非侵襲的脳刺激が拓くネオ・リハビリテーションとそのシステム脳科学的解明

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本研究の目的は、新規非侵襲的脳刺激法（NIBS）を従来のリハと組み合わせた革新的な手法（ネオ・リハビリテーション）を開発し、その生理機構をシステム脳科学の観点から解明することである。新規NIBSとして静磁場刺激法（tSMS）とtDCSを応用したパターン電流刺激法を検討し、脳波での領域間結合測定によって脳機能ネットワークへの影響を明らかにし、動物実験による生理機構解明を目指す。静磁場刺激法（tSMS）は2011年にOlivieroらによって開発された新規NIBSであり、研究代表者らがいち早く日本に導入し、その神経可塑性効果について研究を積み重ねてきた。研究3年目の2021年度では、静磁場刺激に関しては、健常被験者を対象に反対側半球に生じる機能促通に関連する脳機構を脳波オシレーション計測によって非侵襲的に評価する方法を開発し、英語論文として投稿した（Shibata et al. 2021）。本研究でのパターン電流刺激法では、二足歩行というADL上重要な機能に着目し、自然歩行周期と同期させたパターン電流刺激を脳に与えるclosed-loop式刺激システムを開発し、内因性脳活動と外因性刺激法の間のspike-timing dependent plasticityによって歩行に関わる神経回路を可塑的に強化することを目指している。closed-loop式パターン電流刺激での歩行モジュレーションについては、脳卒中以外の疾患に応用可能かを検討中である。下肢の運動評価のため、ダブルコーンコイル（2021年度備品）を追加購入して実験を効率的に進める。また、SSVEPハードウェア（2021年度備品）を新たに購入し、ネオリハビリテーションにBMIの要素を組み入れる検討を開始した。ネオリハビリテーションの一環として、嚥下障害に対する介入を開始した。