車椅子アスリートの体幹制御機構の解明-ハイパフォーマンスを実現する神経機序とは-

阐明轮椅运动员躯干控制机制——实现高性能的神经机制是什么？

• 批准号: 19J22927
• 负责人: 佐々木 睦
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J22927/
• 关键词: 運動制御; TMS; 体幹筋

前年度までは四肢の運動に協調して働く体幹筋の神経制御メカニズムに関して、上肢-体幹間の神経的結合性に注目し、その存在の有無や特性について健常者および、車椅子アスリートを対象に研究をしてきた。最終年度ではこの神経的結合性がヒトにおいてどのような機能的意義を持つかという点に注目して検討した。特に、行われる運動の種類や強度に依存して、結合性を強める(あるいは弱める)変調が見られた場合、神経的結合性は筋間の協調的な運動に寄与している可能性が考えられた。前年度までに確立した経頭蓋磁気刺激（TMS）による神経的結合性の評価法を用いてこれを検証した。その結果、運動の種類や強度に依存して、上肢-体幹間の神経的結合の程度が変調し、さらに体幹筋の中でも屈筋(腹直筋)や伸筋(脊柱起立筋)など、機能の異なる筋では、上肢運動に対する神経活動の変調の程度が異なることも明らかとなった。この結果は上肢-体幹間における神経的結合は運動の種類や強度によってその結合強度が変わり、上肢-体幹間の協調運動に寄与している可能性を示唆した。この研究に関する成果は国際学術誌eNeuro誌に掲載された。さらに上記の研究から発展して、TMSの２連発刺激などの手法を用いて、異なる筋間の協調運動に関与する皮質内の抑制・促通機構の働きをを明らかにした。この結果は論文にまとめ、国際学術誌への投稿準備をしている。以上のように四肢と協調して働く体幹筋の制御に関して、その神経メカニズムをさまざまな観点から検討し、国際学術誌に発表するなど、当該研究を大きく進めることができた。

In the past year, the coordination of limb movement, the nervous system control of trunk muscles, the combination of upper limb and trunk muscles, the existence of health characteristics, and the study of vehicle and chair disorders were studied. The final year is the combination of the spirit and the meaning of the function. The type and intensity of movement depend on each other, the combination is strong, and the situation, the combination of the mind, and the coordination of the movement between the tendons is possible. In the past year, we have established a new method for evaluating the association of brain with magnetic stimulation (TMS). The results, the type and intensity of exercise depend on the degree of upper-limb-trunk neuromuscular integration, the degree of mid-trunk flexor tendon (abdominal straight tendon) and extensor tendon (spinal column erect tendon), the degree of muscle function, and the degree of neuromuscular activity associated with upper-limb exercise. The results showed that the type and intensity of the combined movement of the upper limb and the trunk were different, and the possibility of the coordinated movement of the upper limb and the trunk was different. The results of this research were published in the international journal eNeuro. In the present study, the development and application of TMS 2-way stimulation, the relationship between the coordinated movement of different muscles and the inhibition and promotion mechanism in the cortex have been clarified. The results of this study are published in the journal International Academic Journal. The above mentioned research is related to the control of body muscles and muscles, and the research of brain tissue is related to the development of body muscles and muscles.

项目成果

Cortical and subcortical neural interactions between trunk and upper-limb muscles in humans

人类躯干和上肢肌肉之间的皮质和皮质下神经相互作用

• DOI: 10.1016/j.neuroscience.2020.10.011
• 发表时间: 2020
• 期刊: Neuroscience
• 影响因子: 3.3
• 作者: Atsushi Sasaki;Matija Milosevic and Kimitaka Nakazawa
• 通讯作者: Matija Milosevic and Kimitaka Nakazawa

Muscle-specific movement-phase-dependent modulation of corticospinal excitability during upper-limb motor execution and motor imagery combined with virtual action observation

• DOI: 10.1016/j.neulet.2021.135907
• 发表时间: 2021-04
• 期刊: Neuroscience Letters
• 影响因子: 2.5
• 作者: Yoshiyuki Suzuki;Naotsugu Kaneko;Atsushi Sasaki;F. Tanaka;K. Nakazawa;T. Nomura;Matija Milosevic

Houston Methodist Research Institute(米国)

休斯顿卫理公会研究所（美国）

Interlimb neural interactions in corticospinal and spinal reflex circuits during preparation and execution of isometric elbow flexion

准备和执行等距肘屈曲过程中皮质脊髓和脊髓反射回路的肢体间神经相互作用

• DOI: 10.1152/jn.00705.2019
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Neurophysiology
• 影响因子: 2.5
• 作者: Atsushi Sasaki;Naotsugu Kaneko;Yohei Masugi;Matija Milosevic and Kimitaka Nakazawa
• 通讯作者: Matija Milosevic and Kimitaka Nakazawa

Neural interactions between the trunk and the upper-limb muscles in humans: Effect of cortical and subcortical contributions

人类躯干和上肢肌肉之间的神经相互作用：皮质和皮质下贡献的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Sasaki Atsushi;Milosevic Matija;Nakazawa Kimitaka
• 通讯作者: Nakazawa Kimitaka