転倒リスクのバイオマーカーを検出するための脳と運動のカップリング機構の解明

阐明检测跌倒风险生物标志物的脑运动耦合机制

• 批准号: 19K12889
• 负责人: 川上 健二
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K12889/
• 关键词: 転倒; 姿勢調整; 筋電図; 脳波; 重心動揺; 脳-運動連関; 重心移動; 転倒予防; 周波数カップリング

本研究は、我が国の高齢者対策としての予防生活支援である「転倒」の原因に着目し、転倒のリスクを未然に検知することを目的としている。ヒトの姿勢調整や運動は、脳と運動が相互に協調し合う閉ループ構造によりリアルタイムに制御されている。そのため本研究では、開眼、閉眼、バーチャルリアリティー（VR）を用いた視覚的情報入力の有無における立位保持時の筋電図と脳波および重心動揺という生体信号情報を統合し、健常若年群と健常高齢者群のデータを比較することで転倒しやすい状態であるかどうかを示すバイオマーカーの特定を試みる。研究課題は、静的及び動的な脳-運動連関をみるための開眼および閉眼立位保持課題とVRゴーグルを用いた不随的制御が及び重心動揺を同時に計測した。脳波は運動野を中心とした4チャンネル、筋電は姿勢保持に関連する筋である前脛骨筋とヒラメ筋とし、重心動揺は足圧中心の前後方向移動を示すy軸を測定することした。当該年度の測定は、一昨年、昨年同様に新型コロナウイルス感染症の影響によりほぼ実施出来ていない状況である。そのため、これまでの収集したデータの解析を行っている。健康若年者において開眼時、閉眼時、VR装着時ともにある重心動揺のある一定の周波数と同期して筋電図および脳波が活動していることが分かってきた。また開眼時の結果をベースに閉眼時とVR装着時とを比較をしたところ、重心動揺の周波数変化に伴って各筋および脳波計測部位の活動に違いがあることも分かってきた。さらに，現時点で解析を行っている筋電の周波数帯域よりも高い帯域での解析も行っている。そして、現時点で測定出来ている健常高齢者群のデータの解析している。今後も、新型コロナウイルス感染者数の推移をみながら計測再開に向けて調整し、被検者数を増やして多方面からの解析を行う予定である。

这项研究的重点是跌倒的原因，这些原因是日本作为预防性生活方式的援助，以此作为对老年人的衡量，旨在检测跌倒的风险。人类的姿势调整和运动是通过封闭的循环结构实时控制的，大脑和运动相互配合。因此，在这项研究中，我们在使用睁开眼睛，闭合眼睛和虚拟现实（VR）的情况下站立或不存在视觉信息时将肌电图与生物信号信息（例如脑电图和质心摇摆）进行了比较，并比较健康的年轻和老年人组的数据，以识别出表明它们是否倾向于跌倒的生物标志物。研究主题是同时测量静态和动态的脑运动链接的开放和闭合眼睛固定任务，以及使用VR护目镜和质心搅动的无意控制。脑电图是在四个通道上测量的，主要是在运动区域中，并且在胫骨前和比目鱼肌上测量了与姿势维持有关的肌肌，Y轴表示，这表明脚压力的前部运动。自Covid-19的影响以来，本财政年度的测量并没有像去年前和去年一样。因此，我们已经分析了到目前为止收集的数据。已经发现，EMG和EEG在同步的年轻健康人中活跃起来，重力中心有一定的波动性，既开放，闭合，又有VR时。此外，当比较眼睛睁开时的结果以及闭上眼睛以及连接VR时，还发现每种肌肉的活性和脑波测量位点的活性由于质心摇摆的频率变化而差异。此外，我们还在比肌电流分析的频带高的频段进行分析。我们还正在分析目前正在衡量的健康老年人的数据。将来，考虑到感染了新冠状病毒的人数的趋势，我们计划继续调整测量的重新启动，增加测试数量并进行分析。