Development of a Neuromodulation Method Using Local Vibratory Stimulation and Transcutaneous Spinal Cord Stimulation

使用局部振动刺激和经皮脊髓刺激的神经调节方法的开发

• 批准号: 21K17517
• 负责人: 一寸木 洋平
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tokyo International University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17517/
• 关键词: 経皮的脊髄刺激; 振動刺激; 脊髄反射; 局所振動刺激

中枢神経疾患患者の運動機能回復を促進させる新たなリハビリテーション法の開発は、臨床家及び研究者間の共通の課題となっている。申請者はこれまで脊髄後根への刺激が可能な経皮的脊髄刺激や、歩行に関連した末梢感覚入力が中枢神経系に及ぼす影響を明らかにしてきた。本研究では、これまでの知見を発展させ、局所振動刺激と経皮的脊髄刺激を併用した新たなニューロモデュレーション法が脊髄及び脊髄より上位の中枢神経系に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。そして、中枢神経疾患患者の運動機能回復を促進させる新たなリハビリテーション法を開発することを最終的な目的とする。初年度に引き続き、2022年度の計画では、末梢感覚入力とtSCSによって活動する脊髄神経回路の関係を明らかにすることを計画していた。タイミング制御可能な局所振動刺激装置や受動サイクリング装置を用いて、実験系の構築を中心に行った。初年度に引き続き、COVID-19により、計画していたデータ収集を十分に行うことができなかったが、振動刺激単独の効果については脊髄反射法を用いて部分的に調べることが出来た。来年度（期間延長）は、新型コロナ感染症の5類移行により、計測を制限なく実施できると思われるため、データ取集を進めていく予定である。その他、本研究内容に部分的に関係する共同研究については複数の共著論文が国際学術雑誌（Experimental Brain Research, Front Hum Neurosci, PLoS One等）に採択された。

在中枢神经系统疾病患者中促进运动功能恢复的新康复方法的发展是临床医生和研究人员之间的普遍挑战。申请人先前已经确定了经皮脊髓刺激的作用，脊髓刺激可以刺激脊髓的背根，以及与步行有关的外围感觉输入，对中枢神经系统。这项研究的目的是使用局部振动刺激和脊髓上的脊髓刺激和中枢神经系统在脊髓上优于脊髓上的局部振动刺激和经皮脊髓刺激，并阐明一种新的神经调节方法的影响。最终目标是开发新的康复方法，以促进中枢神经系统疾病患者的运动功能恢复。从第一年开始，2022年的计划是阐明TSC活跃的外围感觉输入与脊柱神经回路之间的关系。实验系统主要是使用局部振动刺激器和可以通过计时控制的被动循环装置构建的。从第一年开始，Covid-19不允许使用足够的计划数据收集，但是仅使用脊柱反射技术可以部分检查振动刺激的效果。预计明年（延长期）将继续收集数据，因为由于过渡到第五类Covid-19感染，可能会有可能的测量可能而没有限制。此外，国际学术期刊（实验性的大脑研究，前HUM Neurosci，PLOS One等）选择了几篇合着的论文，以部分与本研究的内容相关。

项目成果

Selectivity and excitability of upper-limb muscle activation during cervical transcutaneous spinal cord stimulation in humans

• DOI: 10.1152/japplphysiol.00132.2021
• 发表时间: 2021-08-01
• 期刊: JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY
• 影响因子: 3.3
• 作者: de Freitas, Roberto M.;Sasaki, Atsushi;Milosevic, Matija
• 通讯作者: Milosevic, Matija

The Effects of Paired Associative Stimulation with Transcutaneous Spinal Cord Stimulation on Corticospinal Excitability in Multiple Lower-limb Muscles

配对联想刺激与经皮脊髓刺激对下肢多块肌肉皮质脊髓兴奋性的影响

• DOI: 10.1016/j.neuroscience.2021.08.028
• 发表时间: 2021
• 期刊: Neuroscience
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kaneko Naotsugu;Sasaki Atsushi;Masugi Yohei;Nakazawa Kimitaka
• 通讯作者: Nakazawa Kimitaka

Task- and Intensity-Dependent Modulation of Arm-Trunk Neural Interactions in the Corticospinal Pathway in Humans

人类皮质脊髓通路中手臂-躯干神经相互作用的任务和强度依赖性调节

• DOI: 10.1523/eneuro.0111-21.2021
• 发表时间: 2021
• 期刊: eNeuro
• 影响因子: 3.4
• 作者: Sasaki Atsushi;Kaneko Naotsugu;Masugi Yohei;Kato Tatsuya;Milosevic Matija;Nakazawa Kimitaka
• 通讯作者: Nakazawa Kimitaka