RESEARCH

新学術領域研究(研究領域提案型)について

文部科学省科学研究費補助金(平成26~30年度)新学術領域研究(研究領域提案型)「脳内身体表現の変容機構の理解と制御」の公募研究に、本センターが申請した「脳卒中片麻痺の運動主体感を高めるハイブリッドニューロリハビリテーションの効果検証-運動主体感の変容と運動機能回復との関係を探る-」が採択されています。

以下、日本学術振興会ホームページより引用​
学術研究では,研究者個々の自主性に基づき,独創性で多様性を確保することが重要ですが,あわせて,研究者相互のインタラクションに基づき,新たな学問領域を切り開いたり,若い研究者を育成していくことが重要です.このため,科研費では,「基盤研究」などにより個人型の研究をサポートするとともに,「新学術領域研究(研究領域提案型)」において,新たな研究領域を設定して異分野連携や共同研究,人材育成等を図る大規模なグループ研究をサポートしています(平成20年度に創設).​

研究領域「脳内身体表現の変容機構の理解と制御」の目的

新学術領域研究(研究領域提案型) 「脳内身体表現の変容機構の理解と制御」ホームページ より引用​
新学術領域研究(研究領域提案型)の「脳内身体表現の変容機構の理解と制御」では,身体機能の変化に対する脳の適応メカニズムを明らかにし,リハビリテーション介入へと応用することを目的としています.そのため,システムの振る舞いを数理モデルとして整合的に記述できるシステム工学を仲立ちとして脳科学とリハビリテーション医学を融合することを試みています.これにより,運動制御と身体認知を統合的に理解し,真に効果的なリハビリテーション法を確立する「身体性システム科学」なる新たな学問領域の創出を目指しています.​

脳卒中片麻痺の運動主体感を高めるハイブリッドニューロリハビリテーションの効果検証(平成29年度~)

身体性の変容によって,脳卒中後の運動麻痺の改善が阻害されることが考えられています.平成27-28年度の研究では,脳卒中後片麻痺では身体性の獲得に不可欠な多感覚統合機能が低下していること,そして失行症では運動の予測機構が障害されていることを多施設共同の臨床研究によって明らかにしました.これらの成果に併せて,本研究では,脳卒中後の運動麻痺からの機能回復と運動主体感および多感覚統合機能との関係を縦断的調査によって明らかにすることを研究目的としています.加えて,運動主体感の構成要素である運動意図,運動指令,実際の運動,感覚フィードバックの機能をそれぞれ高めるニューロリハビリテーション技術(仮想現実,ニューロモデュレーション,運動アシスト型機能的電気刺激,確率共鳴現象を利用した体性感覚リハビリ)をハイブリッドに融合したリハビリテーションプログラムを開発し,その効果検証を行うことを目的としています.

① 脳卒中後片麻痺肢の多感覚統合機能を映像遅延装置にて定量的に評価する.

② 脳卒中後片麻痺肢の運動主体感を定量的に評価する.

③ 脳卒中後片麻痺肢を対象に,ハイブリッドニューロリハビリテーションを開発・実施し,その効果を明らかにする.

身体失認・失行症における身体性変容の解明とニューロリハビリテーション法の開発​(平成27~28年度)

身体性の概念には,「この身体は私の身体である」という身体所有感と,「この運動は私が行った運動である」という運動主体感の2つが含まれます.これらの身体性は,「この手は自分のからだではない」という愁訴にあるように,身体失認・失行症を呈した症例で変容することが知られています.しかしながら,身体性変容の評価は対象者の主観に頼るものばかりであり,定量的かつ客観的評価がなされていません.そこで我々は,連携研究者の嶋田総太郎教授(明治大学理工学部認知脳科学研究室)が開発した映像遅延装置を用いた心理物理測定法によって,身体失認・失行症患者の身体性の変容を定量的に捉え,その脳内ネットワークを解明し,個々の症例に合わせたニューロリハビリテーションの開発をすることを目的としています.​

①身体性変容の定量評価​
映像遅延装置および心理物理測定法を用いて,身体性変容を定量評価する.​
②身体性変容をもたらす脳内ネットワークの解明​​
自他弁別課題時の脳波測定によって,身体性変容の脳内ネットワークの解明をする.​​
③身体性変容に対するニューロリハビリテーションの開発​​
心理物理的および神経科学的評価に基づいて病態をカテゴライズし,その病態に適したテーラーメイドなニューロリハビリテーションを提供する.​​

研究代表者・連携研究者

研究代表者 森岡 周(畿央大学 健康科学部 教授)​​​

連携研究者 嶋田 総太郎(明治大学・理工学部 教授)​​​

連携研究者 信迫 悟志(畿央大学・ニューロリハビリテーション研究センター 助教)​​​

連携研究者 大住 倫弘(畿央大学・ニューロリハビリテーション研究センター 助教)

研究協力者 座間拓郎(明治大学・理工学部)​​​

身体性・ニューロリハビリテーションに関する成果(最近5ヶ年間のみ抜粋)

  1. Asano D, Morioka S. Associations between tatile localization and motor function in children with motor deficits. International Journal of Developmental Disabilities 2017.
  2. Imai R, Osumi M, Ishigaki T, Morioka S. Effect of illusory kinesthesia on hand function in patients with distal radius fractures: A quasi-randomized controlled study. Clinical Rehabilitation 2017.
  3. Osumi M, Sumitani M, Kumagaya S, Morioka S. Optimal control of reaching is disturbed in complex regional pain syndrome: a single-case study. Journal of Pain Research 2017.
  4. Katayama O, Osumi M, Kodama T,Morioka S. Dysesthesia symptoms produced by sensorimotor incongruence in healthy volunteers: an electroencephalogram study. Journal of Pain Research 2017.
  5. Sato G, Osumi M, Morioka S. Effects of wheelchair propulsion on neuropathic pain and resting electroencephalography after spinal cord injury. Journal of Rehabilitation Medicine 2017.
  6. Osumi M, Ichinose A, Sumitani M, Wake N, Sano Y, Yozu A, Kumagaya S, Kuniyoshi Y, Morioka S. Restoring movement representation and alleviating phantom limb pain through neurorehabilitation with a virtual reality system. European Journal of Pain 2017.
  7. Morioka S, Osumi M, Shiotani M, Nobusako S, Maeoka H, Okada Y, Hiyamizu M, Matsuo A. Incongruence between Verbal and Non-Verbal Information Enhances the Late Positive Potential. PLoS One 2016.
  8. Ishigaki T, Imai R, Morioka S. Cathodal transcranial direct current stimulation of the posterior parietal cortex reduces steady-state postural stability during the effect of light touch. Neuroreport 2016.
  9. Takamura Y, Imanishi M, Osaka M, Ohmatsu S, Tominaga T, Yamanaka K, Morioka S, Kawashima N. Intentional gaze shift to neglected space: a compensatory strategy during recovery process after unilateral spatial neglect. Brain 2016.
  10. Ogawa T, Omon K, Yuda T, Ishigaki T, Imai R, Ohmatsu S, Morioka S. Short-term effects of goal-setting focusing on the life goal concept on subjective well-being and treatment engagement in subacute inpatients: A quasi-randomized controlled trial. Clin Rehabil 2016.
  11. Ishigaki T, Ueta K, Imai R, Morioka S. EEG frequency analysis of cortical brain activities induced by effect of light touch. Exp Brain Res 2016.
  12. Fujita H, Kasubuchi K, Wakata S, Hiyamizu M, Morioka S. Role of the frontal cortex in standing postural sway tasks while dual tasking: a functional near-infrared spectroscopy study examining working memory capacity. Bio Med Research International 2016. 
  13. Hayashibe M, Homma T, Fujimoto K, Oi T, Yagi N, Kashihara M, Nishikawa N, Ishizumi Y, Abe S, Hashimoto H, Kanekiyo K, Imagita H, Ide C, Morioka S. Locomotor improvement of spinal cord-injured rats through treadmill training by forced plantar placement of hind paws. Spinal Cord 2016. 
  14. Osumi M, Sumitani M, Wake N, Sano Y, Ichinose A, Kumagaya S, Kuniyoshi Y, Morioka S. Structured movement representations of a phantom limb associated with phantom limb pain. Neurosci Lett 2015.
  15. Imai R, Osumi M, Morioka S. Influence of illusory kinesthesia by vibratory tendon stimulation on acute pain after surgery for distal radius fractures: A quasi-randomized controlled study. Clin Rehabil 2015.
  16. Maeoka H, Hiyamizu M, Matsuo A, Morioka S. The influence of repeated pain stimulation on the emotional aspect of pain: a preliminary study in healthy volunteers. Journal of Pain Research 2015.
  17. Morioka S, Osumi M, Okamoto M, Matsuo A. Effects of Facial Expression and Language on Trustworthiness and Brain Activities. International Journal of Brain Science 2015.
  18. Okada Y, Kita Y, Nakamura J, Kataoka H, Kiriyama T, Ueno S, Hiyamizu M, Morioka S, Shomoto K. Galvanic vestibular stimulation may improve anterior bending posture in Parkinson’s disease. Neuroreport 2015.
  19. Fuchigami T, Morioka S. Differences in cortical activation between observing one’s own gait and the gait of others: a functional near-infrared spectroscopy study. Neuroreport 2015.
  20. Katayama O, Iki H, Sawa S, Osumi M, Morioka S. The effect of virtual visual feedback on supernumerary phantom limb pain in a patient with high cervical cord injury: a single-case design study. Neurocase 2015.
  21. Wakata S, Morioka S. Brain activity and the perception of self-agency while viewing a video of hand grasping: a functional near-infrared spectroscopy study. Neuroreport 2015.
  22. Okada Y, Shibata T, Tamei T, Orito Y, Funaya H, Obayashi C, Ikeda K, Hiyamizu M, Morioka S. In-Home Posture Evaluation and Visual Feedback Training to Improve Posture with a Kinect-Based System in Parkinson’s Disease. Journal of Novel Physiotherapies 2014.
  23. Ueta K, Okada Y, Nakano H, Osumi M, Morioka S. Effects of Voluntary and Automatic Control of Center of Pressure Sway During Quiet Standing. J Mot Behav 2014.
  24. Osumi M, Okuno H, Nishigami T, Ueta K, Morioka S. Tactile localization training for pain, sensory disturbance, and distorted body image: a case study of complex regional pain syndrome. Neurocase 2014.
  25. Hiyamizu M, Maeoka H, Matsuo A, Morioka S. Effects of video feedback on standing balance learning: A change of brain activity using functional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Neurorehabilitation 2014.
  26. Hirakawa Y, Hara M, Fujiwara A, Hanada H, Morioka S. The relationship among psychological factors, neglect-like symptoms and postoperative pain after total knee arthroplasty. Pain Res Manag 2014.
  27. Osumi M, Imai R, Ueta K, Nobusako S, Morioka S. Negative body image associated with changes in the visual body appearance increases pain perception. PLoS One 2014.
  28. Imai R, Hayashida K, Nakano H, Morioka S. Brain activity associated with the illusion of motion evoked by different vibration stimulation devices: An fNIRS Study. J Phys Ther Sci 2014.
  29. Osumi M, Imai R, Ueta K, Nakano H, Nobusako S, Morioka S. Factors associated with the modulation of pain by visual distortion of body size. Front Hum Neurosci 2014.
  30. Wakata S, Morioka S. Brain activity and the perception of self-agency while viewing a video of tool manipulation: a functional near-infrared spectroscopy study. Neuroreport 2014.
  31. Okada Y, Shibata T, Tamei T, Ikeda K, Kita Y, Nakamura J, Hiyamizu M, Shomoto K, Morioka S. Rehabilitation for Postural Deformities in Parkinson’s Disease: An Update and Novel Findings Journal of Novel Physiotherapies 2014.
  32. Nakano H, Osumi M, Ueta K, Kodama T, Morioka S. Changes in electroencephalographic activity during observation, preparation, and execution of a motor learning task. Int J Neurosci 2013.
  33. Morioka S, Nobusako S, Hirakawa Y, Osumi M, Imai R, Meoka H, Matsuo A. Neurorehabilitation of Chronic Pain: Relationships among Pain, Motion, and Perception. Int J Phys Med Rehabil 2013.
  34. Nakano H, Nozaki M, Ueta K, Osumi M, Kawami S, Morioka S. Effect of a plantar perceptual learning task on walking stability in the elderly: a randomized controlled trial. Clin Rehabil 2013.
  35. Morioka S, Fukumoto T, Hiyamizu M, Matsuo A, Takebayashi H, Miyamoto K. Changes in the equilibrium of standing on one leg at various life stages. Curr Gerontol Geriatr Res 2012.
  36. Osumi M, Nakano H, Kusaba M, Morioka S. Early Intervention with a Tactile Discrimination Task for Phantom Limb Pain that is Related to Superficial Pain: Two Case Reports. J Nov Physiother 2012.
  37. Nobusako S, Matsuo A, Shimizu S, Miki K, Morioka S. Gaze Direction Recognition Task for the Rehabilitation of Chronic Neck Pain. J Nov Physiother 2012.
  38. Nakano H, Ueta K, Osumi M, Morioka S. Brain Activity during the Observation, Imagery, and Execution of Tool Use: An fNIRS/EEG Study. J Nov Physiother 2012.
  39. Hiyamizu M, Maeoka H, Matsuo A, Morioka S. Effect of Presentation of Target on the Physical Performance in Healthy Subjects: A Preliminary Study. J Nov Physiother 2012.
  40. Nobusako S, Matsuo A, Morioka S. Effectiveness of the gaze direction recognition task for chronic neck pain and cervical range of motion: a randomized controlled pilot study. Rehabil Res Pract 2012.
  41. Taniguchi H, Hiyamizu M, Tominaga T, Morioka S. Brain Activity Stimulated by Prism Adaptation Tasks Utilized for the Treatment of Unilateral Spatial Neglect: A Study with fNIRS. Rehabil Res Pract 2012.
  42. Maeoka H, Matsuo A, Hiyamizu M, Morioka S, Ando H. Influence of transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex on pain related emotions: a study using electroencephalographic power spectrum analysis. Neurosci Lett 2012.
  43. Nakano H, Miki K, Osumi M, Ueta K, Kawami S, Morioka S. Influence of a plantar perceptual learning task on brain activity: a fNIRS study. J Phys Ther Sci 2012.
  44. Hiyamizu M, Morioka S, Shomoto K, Shimada T. Effects of dual task balance training on dual task performance in elderly people: a randomized controlled trial. Clin Rehabil 2012.