2021.05.06

7/3（土）第１回 痛みのニューロリハビリテーション研究会―THE FIRST TAKE―（WEB）を開催します。

2021.05.06

【研究成果発表】姿勢バランスに重要な前庭脊髄路機能の評価の再現性、左右差および立位バランスとの関連性を調査～健康科学研究科

ヒトは多くの場合、姿勢バランスを非自覚的にコントロールしています。前庭脊髄路は非自覚的な姿勢のコントロールを行う上で重要な役割を果たす神経機構の一つです。前庭脊髄路の機能は、経皮的に前庭系を電気刺激することによってH波と言われる脊髄前角細胞の興奮性の変化の程度を計測することで評価されてきていました。しかし、この方法の再現性や左右差、姿勢バランスとの関連については明らかにされていませんでした。畿央大学大学院の中村潤二客員准教授(西大和リハビリテーション病院)、岡田洋平准教授らの研究チームは、ヒトにおける前庭脊髄路の機能評価の再現性や左右差、立位バランスとの関連性を明らかにする研究を行いました。この研究成果はNeuroscience Letters誌(Reliability and laterality of the soleus H-reflex following galvanic vestibular stimulation in healthy individuals)に掲載されています。   研究概要 前庭脊髄路は抗重力姿勢を保持する上での抗重力筋の制御に重要な役割を果たすと考えられています。ヒトにおいて非侵襲的に前庭脊髄路興奮性を評価する方法として、ヒラメ筋H反射を誘発する脛骨神経刺激の前に直流前庭電気刺激(galvanic vestibular stimulation (GVS)を条件刺激として与えることによるヒラメ筋Ｈ反射の促通率を評価するという神経生理学的方法があります。この方法は、耳後部に電極を貼付し直流電流で経皮的に前庭系を刺激し(GVS)、前庭神経、前庭脊髄路を介して、脊髄の抗重力筋の運動ニューロン群の興奮性の変化を評価していると考えられています。畿央大学大学院の中村潤二客員准教授(西大和リハビリテーション病院)、岡田洋平准教授らの研究チームは、本手法による計測を左右で行った後に、再度左右で計測しました。 その結果、1セッション目と2回目の計測におけるセッション間再現性は十分であり、いずれの計測でも前庭脊髄路興奮性に左右差がないことを示しました。また立位での重心動揺計の計測を行い、前庭感覚への依存度が高くなる条件における立位荷重偏移位置と前庭脊髄路興奮性が関連することを示しました。   本研究のポイント ■GVSとヒラメ筋H反射を併用した前庭脊髄路興奮性の計測の再現性は十分だった。 ■健常者の前庭脊髄路興奮性の左右差はほとんどみられなかった。 ■前庭感覚の依存度が高い立位では、前庭脊髄路興奮性が高い下肢の方へ荷重偏移する。   研究内容 15名の健常者が研究に参加し、 GVSを行うことによるヒラメ筋H反射の促通率について検証しました(図1, 2)。計測は無作為の順番で左右それぞれ計測し、休息の後に再度左右それぞれ、合計2セッションの計測を行いました。その結果、1セッション目と2セッション目の左右のGVSにおけるH反射促通の程度のセッション間再現性は十分であり、各セッション共に左右差はないことが示されました(表1)。 また、重心動揺計を用いて4条件(開眼位、閉眼位、ラバーマット上での開眼位、ラバーマット上での閉眼位)での立位姿勢を計測した結果、前庭感覚への依存度が高いラバーマット上での閉眼立位における足圧中心の内外側の偏移位置とヒラメ筋H反射促通率の左右比との間に正の相関関係があることが示されました(図3)。   図1. GVSによるH反射の変化の測定   図2. GVSの有無でのH反射の波形の変化   表1.GVSによるH反射の変化の計測結果   セッション間の左右の促通率の計測の再現性は十分であり、系統的誤差が生じなかったことを示しました。     図3. 1セッション目のヒラメ筋H反射促通率の左右比とラバーマット上での閉眼立位でのCOPの内外側偏移位置   中等度の正の相関がみられ、前庭感覚への依存度の高い立位における荷重偏移と前庭脊髄路興奮性の間には関連がある可能性を示しました。2セッション目のH反射促通率の左右比とは有意な相関なし(r = ―0.19, p=0.51)   本研究の意義および今後の展開 本研究成果は、GVSによるヒラメ筋H反射の促通率を評価するという前庭脊髄路興奮性の神経生理学的方法の臨床応用可能性を示唆するものであり、姿勢制御に異常のある方で特に左右差の顕著な症候を呈する方に適用する上で重要な知見であると考えられます。 今後は脳卒中やパーキンソン病、前庭疾患などの対象に前庭脊髄路興奮性の評価を行い、姿勢制御異常の病態と前庭脊髄路機能の関連性について検証し、介入可能性についても模索していきたいと考えています。   関連する論文 Okada Y, Shiozaki T, Nakamura J, Azumi Y, Inazato M, Ono M, Kondo H, Sugitani M, Matsugi A. Influence of the intensity of galvanic vestibular stimulation and cutaneous stimulation on the soleus H-reflex in healthy individuals. Neuroreport. 2018 Sep 5;29(13):1135-1139.   Tanaka H, Nakamura J, Siozaki T, Ueta K, Morioka S, Shomoto K, Okada Y. Posture influences on vestibulospinal tract excitability. Exp Brain Res. 2021 Jan 21.   論文情報 Nakamura J, Okada Y, Shiozaki T, Tanaka H, Ueta K, Ikuno K, Morioka S, Shomoto K. Reliability and laterality of the soleus H-reflex following galvanic vestibular stimulation in healthy individuals. Neuroscience Letters. 2021 June 11.

2021.04.28

日本初、後期高齢者のフレイル脱却因子を大規模かつ前向きに調査～理学療法学科

「加齢とともに心身が老い衰えた状態」をあらわすフレイルは、健常高齢者に比較して要介護状態に陥る危険性が高いことが多くの研究で明らかにされています。しかしフレイルは、早く介入して対策を行えば元の健常な状態に戻る可能性「可逆性」を前提とした用語でもあります。 これまでフレイルに関する研究では要介護状態に移行する危険因子に焦点をあてたものが多く、フレイルからの脱却に影響する要因は明らかにされていません。本学理学療法学科の高取克彦教授、松本大輔准教授は、フレイルの危険性や発生率が特に高い後期高齢者を対象にフレイルからの脱却に影響する因子を明らかにすることを目的にした研究を行いました。   研究概要 地域在住の後期高齢者約5,000人を２年間追跡し、フレイルのステージ変化を調査しました。初回調査時にフレイルと判定された方で２年後に健常（ロバスト）またはプレフレイル（フレイルの手前の状態）に改善した方に焦点を当て、フレイルからの脱却に独立して影響した因子と、フレイル脱却者の特性を分析しました。     本研究のポイント ■ 後期高齢者に対する大規模調査によってフレイルからの脱却因子が明らかになった。 ■ フレイルから脱却した人は近隣者との交流が多く、地域に対する信頼が高いなどの特徴を有する事がわかった。   研究内容 データ解析の結果、対象者の基本属性を調整した後、フレイル脱却に影響する独立した因子として「高い主観的健康感」、高齢者サロンでの運動や体操教室への参加など「運動系社会参加活動」が重要であることが分かりました。       またフレイル脱却者の社会生活機能の因子特性を分析した結果において、フレイル脱却者は「近隣住民との交流が強い」「住んでいる地域への信頼が強い」「社会参加活動を行なっている」ことなどが主要な因子であることが分かり、その構成概念は「活動的な地域活動を行うための個人レベルのソーシャルキャピタルの強さ」と解釈されます。     本研究の意義および今後の展開 今回の研究は後期高齢者のフレイルの脱却因子を大規模かつ前向きに調査した初めての研究です。現在、初回調査から４年後までの追跡データがあり、今後はフレイルであっても要介護状態に至らない方の特性などを分析し、フレイルの負の側面だけでなくポジティブなステージ変化（transition）に資する基礎データを示すことで、今後のフレイル予防、介護予防に役立てる研究を継続していきたいと考えています。   論文情報 PLoS One. 2021 Mar 3;16(3):e0247296.doi: 10.1371/journal.pone.0247296. eCollection 2021.  

2021.04.06

大学院生の論文がnature系「Scientific Reports」の神経科学分野のダウンロードTOP100に選出！

  大学院博士後期課程に在籍している水田直道さんが筆頭著者の論文「脳卒中患者における運動まひの重症度と歩行速度の関係性」が、nature系の雑誌「Scientific Reports」の神経科学分野のトップ100（ダウンロード）に選ばれました。2020年に3,000回以上もダウンロードされており、1750以上ある論文のうち80位にランクインしています。水田さんの研究成果が世界中でダウンロードされ、多くのセラピストや研究者に注目されていることになります。     研究の詳細については、畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターのプレスリリースをご覧ください。   脳卒中患者における運動まひの重症度と歩行速度の関係性

2021.04.05

令和3年度入学式を行いました。

2021（令和3）年4月2日（金）、畿央大学健康科学部331名、教育学部193名、健康科学研究科35名（修士課程27名、博士後期課程8名）、教育学研究科修士課程4名、助産学専攻科10名、臨床細胞学別科7名、あわせて580名の新しい畿央生が誕生しました。学部は午前10時、大学院・専攻科・別科は午後3時からと2部にわけて入学式を行いました。       昨年度は新型コロナウイルス感染拡大予防のため一同に会しての式典形式を見合わせ、学科にわかれての開催となりました。今年度については冬木記念ホールで式典を開催し、その様子を中継して各会場から視聴・参加しました。     学部の入学式では、冬木正彦学長が学科ごとに新入生への入学許可を行いました。     つづく学長式辞では、”建学の精神である「徳をのばす」「知をみがく」「美をつくる」を大切にしながら充実した4年間を過ごしてほしい”と力強いメッセージがありました。     新入生代表として健康栄養学科1回生見杉遼さんから入学生宣誓、在学生代表として現代教育学科3回生荒井斗子さんから歓迎のことばがあり、閉式となりました。     閉式後は、学科別に入学生ガイダンスが行われました。各会場でも手指消毒、換気などの感染予防策を徹底したうえで、1回生担任紹介や学生生活に関してのオリエンテーションが行われました。     当日はこれ以上ない晴天に恵まれ、あたたかい一日となりました。卒業式でも好評だったフォトスポットや入学式の看板の前で撮影する初々しい新入生の姿が見られました。     ※写真については撮影直前のみマスクを外し、声を出さないようにして撮影しています。   午後3時からは大学院健康科学研究科、教育学研究科、助産学専攻科および臨床細胞学別科の入学式が冬木記念ホールにて行なわれました。入学を許可された後、学長、それぞれの研究科長・専攻科長・別科長から祝辞をいただきました。     新入生の皆様、入学おめでとうございます！皆様のこれからの学生生活が実りのあるものになるよう教職員一同全力でサポートしていきます。  

2021.04.02

小児の運動の不器用さに対する確率共鳴現象の効果～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

学校生活・日常生活やスポーツ活動における様々な運動スキルに不器用さが現れることを特徴とする発達障害として発達性協調運動障害があります。発達性協調運動障害を有する児では、単に運動の不器用さに止まらず、自己肯定感・自尊心の低下や不安障害・抑うつの増加といった心理面への影響も懸念されています。畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターの信迫悟志 准教授らは、中井昭夫 教授（武庫川女子大学）、嶋田総太郎 教授（明治大学）、前田貴記 講師（慶應義塾大学）らと共同で、コンパクトな確率共鳴装置を手首に装着することで、発達性協調運動障害を有する児の手先の器用さが改善することを明らかにしました。この研究成果はFrontiers in Neurology誌（Influence of stochastic resonance on manual dexterity in children with developmental coordination disorder: A double-blind interventional study）に掲載されています。   研究概要 発達性協調運動障害（Developmental Coordination Disorder：DCD）とは、麻痺はないにも関わらず、協調運動技能の獲得や遂行に著しい低下がみられる神経発達障害の一類型です。その症状は、字が綺麗に書けない、ボタンが留められないといった手の微細運動困難から、歩行中に物や人にぶつかる、上手く走れない、縄跳びができないといった粗大運動困難、片脚立ちができない、平均台の上を歩けないといったバランス障害まで多岐に渡ります。DCDの頻度は学童期小児の5-6%と非常に多く、またDCDと診断された児の過半数が青年期・成人期にも協調運動困難が残存するとされており、DCDに対する有効なハビリテーション技術の開発は、ニューロリハビリテーション研究における喫緊の課題の一つとされています。 一方で、古くから身体への微弱な機械的ランダムノイズ刺激は、感覚および運動機能を改善することが知られています。この改善は、確率共鳴（Stochastic Resonance：SR）現象と呼ばれ、例えば、感知できない程度の機械的ランダムノイズ刺激であっても、触覚感度が改善することやバランス、歩行、手指の運動といった運動機能が改善することなどが報告されています。また、このような改善は健常者だけでなく、脳卒中後片麻痺患者、パーキンソン病患者、脳性麻痺児でも観察されています。しかしながら、DCDを有する児に対するSR現象を用いた介入の報告は極めて少なく、その有効性は明確ではありませんでした。そこで畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターの信迫悟志 准教授らの研究グループは、二重盲検介入研究を行い、SR現象がDCDを有する児の手先の器用さに及ぼす影響を調査しました。その結果、SR装置によってSR現象を付与している際に、DCDを有する児の手先の器用さが有意に向上することが示されました。   本研究のポイント ■ DCDを有する児の手先の器用さに対するSRの影響を調査した。 ■ DCDを有する児の手先の器用さは、SRを付与している際に向上した。 ■ SRによる手先の器用さの改善効果は、SRの提供を止めると消失した。   研究内容 6～11歳までのDCDを有する児30名（平均年齢9.3歳、男児27名、右利き25名）が本研究に参加しました。参加児たちは、はじめにベースラインデータとして、DCDの国際標準評価法であるM-ABC2のテストを受けました。SRは子どもたちの両手首に装着された振動触覚デバイス（SRデバイス）による感覚閾値の60%の強度の振動触覚ランダムノイズ刺激によって提供されました。条件には、SRを提供するSRオン条件と、SRを提供しないSRオフ条件が設けられ、15名はSRオン⇒オフ⇒オン⇒オフの順で、残り15名はSRオフ⇒オン⇒オフ⇒オンの順で、手先の器用さテスト（微細運動機能テスト）を実施しました（図1）。   図1. 実施風景   その結果、手先の器用さテストの成績は、SRオン条件において、ベースラインデータおよびSRオフ条件と比較して、有意に向上しました（図2）。   図2. 結果　**：p＜0.001，n.s.：有意差なし   本研究の意義および今後の展開 本研究結果は、SRの提供によってDCDを有する児の手先の器用さが即時的に改善することを示しました。 しかしながら一方で、SRによる改善効果は、その直後のSRオフ条件に持ち越されませんでした。したがって、今後はどのくらい長い時間装置を装着すれば、持ち越し効果が観察されるのか？さらにSR装置を装着している間、どのような運動を行えば、持ち越し効果が観察されるのか？といった持ち越し効果に関する研究が必要です。   関連する論文 ■ Nobusako S, Osumi M, Matsuo A, Fukuchi T, Nakai A, Zama T, Shimada S, Morioka S. Stochastic resonance improves visuomotor temporal integration in healthy young adults. PLoS One. 2018 Dec 14;13(12):e0209382. doi: 10.1371/journal.pone.0209382. ■ Nobusako S, Osumi M, Matsuo A, Furukawa E, Maeda T, Shimada S, Nakai A, Morioka S. Subthreshold Vibrotactile Noise Stimulation Immediately Improves Manual Dexterity in a Child With Developmental Coordination Disorder: A Single-Case Study. Front Neurol. 2019 Jul 2;10:717. doi: 10.3389/fneur.2019.00717.   論文情報 Satoshi Nobusako, Michihiro Osumi, Atsushi Matsuo, Emi Furukawa, Takaki Maeda, Sotaro Shimada, Akio Nakai, Shu Morioka Influence of Stochastic Resonance on Manual Dexterity in Children With Developmental Coordination Disorder: A Double-Blind Interventional Study Frontiers in Neurology. 2021. doi: 10.3389/fneur.2021.626608   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科 畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 准教授　信迫悟志 Tel: 0745-54-1601　Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.nobusako@kio.ac.jp

2021.03.31

大学院生の半側空間無視に関する原著論文が「iScience」に掲載されました～健康科学研究科

半側空間無視の病態解明に貢献     大学院健康科学研究科博士後期課程に在籍している高村優作さんの筆頭著者の原著論文「Pathological structure of visuospatial neglect: A comprehensive multivariate analysis of spatial and non-spatial aspects」がiScienceに2021年3月17日（水）にオンライン掲載されました。 iScienceはCell Pressが発行する大変インパクトの高い雑誌で、理学療法士が行った臨床研究がCNS※系の雑誌に掲載されるのは極めて稀なことであり、快挙です。 https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(21)00284-4 ※Cell、Nature、Science - 生物医学分野で有名な科学雑誌3誌の総称   本研究は同じく本学博士後期課程に在籍している藤井慎太郎さん、本学博士後期課程修了し、現在国立障害者リハビリテーションセンター病院で勤務している大松聡子さん、本学 森岡周教授、本学客員教授で国立障害者リハビリテーションセンター研究所神経筋機能障害研究室長の河島則天さんとの共同研究です。   本研究は、脳卒中後に出現する半側空間無視の病態解明に貢献すると共に、リハビリテーション医療における有効な検査法の確立につながる内容です。 なお詳細は、高村さんが現在研究員として所属している国立障害者リハビリテーションセンター研究所のプレスリリースをご覧ください。 脳卒中後に生じる高次脳機能障害『半側空間無視』の病態解明につながる新しい発見   理学療法学科で関西で唯一となる6年連続100％を達成するなど「資格・就職に強い」と評価されている畿央大学ですが、研究活動においても卓越した実績を残しています。     【関連記事】 大学院生の研究成果が神経学領域で最も権威ある雑誌「Brain」に掲載されました～健康科学研究科

2021.03.08

神経リハビリテーション学研究室、京都大学との研究交流会を開催！～健康科学研究科

第3回 畿央大学大学院 神経リハビリテーション学研究室・ 京都大学大学院大畑研究室　合同研究会   2021年3月6日（土）、オンライン上にて、畿央大学大学院 神経リハビリテーション学研究室と京都大学大学院大畑研究室の研究交流会が開催されました。プログラムとしては、大畑光司先生による開会のあいさつ後、大畑研究室の大学院生より現在取り組まれている研究についてご紹介していただきました。その後、畿央大学大学院から乾さん、赤口さん、宮脇さんから研究の紹介を行い、双方の研究内容に関して意見交換を行いました。最後に、森岡教授による閉会のあいさつが行われました。   大畑研究室からは、神尾さんが「ステップ位置の調節における中枢内制御」、Jeffreyさんが「脳性麻痺の歩行時の筋電図解析」、鈴木さんが「歩行時の下肢の大域的運動」について話題提供していただきました。現在進行形で取り組まれている研究内容について実験手続きや解析方法など試行錯誤されており、私としても共感できる部分が多く、大変興味深く聴講することができました。森岡教授からも各発表に対して意見やアドバイスを発しておられ、活発なディスカッションとなりました。   畿央大学大学院からは、乾さんが「脳卒中患者の不整地歩行」、赤口さんが「慢性期脳卒中患者の把持力調節」、宮脇さんが「脳卒中患者の自他帰属戦略」について話題提供しました。各研究に対して、大畑研究室の大学院生と研究員、そして大畑先生より的確なご意見とご指摘をいただけました。最終的には終了予定時間を超過するほど互いに議論し、日頃のゼミとは異なる視点の意見を伺うことができ充実した合同研究会となりました。   ▲延べ18名:畿央大学大学院 11名、京都大学大学院 7名が参加 (画面上は17名)   大畑研究室との合同研究会は今回で3回目となり、私自身は初めての参加となりましたが、今回は運動・歩行制御に関する研究内容であり、方向性は同じでありつつもお互いの研究室の「色」を感じることができました。そのため、異なる研究室間の意見交換は研究室の得意とする分野の知識および技術を提供することができ、研究を進めていく上で非常に有益な場であると感じました。森岡教授の閉会の挨拶では、将来的には双方に共同して神経理学療法学の発展を担っていく必要性についても述べられており、私も貢献できるよう改めて襟を正されました。   第1回は畿央大学で、第2回は京都大学で開催された本合同研究会は、COVID-19の影響でオンライン開催となりました。感染状況のより早い収束を願い、次回は社会性の面からも直接的にお互い顔を合わせ意見交換ができることを願っております。 最後になりましたが、大変お忙しい中、快くご対応いただいた大畑先生ならびに、大畑研究室の皆様、本会の調節役を担ってくださった研究員の川崎さんと当研究室の水田さん、そして、このような機会を与えてくださった森岡教授には心より感謝申し上げます。   畿央大学大学院　健康科学研究科　神経リハビリテーション学研究室 修士課程1年　田中智哉 【関連記事】 令和元年度 畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成30年度 畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成29年度 畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成28年度 畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成27年度 畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成26年度 畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成25年度 畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成24年度　畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成23年度　畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成21年度　畿央大学神経リハビリテーション研究大会 平成20年度　畿央大学神経リハビリテーション研究大会

2021.02.12

他者との目的共有が行為主体感と運動精度を変調する～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

他者との協力動作において、自己と他者の行動が適切に調整されることで作業が円滑に行われます。しかしながら、どのようなメカニズムで他者と相互作用するのかは明らかではありませんでした。近年の理論研究において、"目的共有"が協力動作に重要であることが提案されていますが、その実際は明らかではありませんでした。この可能性を畿央大学大学院博士後期課程 林田一輝 氏と森岡 周 教授 は 行為主体感の観点から実験的に検証しました。この研究成果は、PLOS ONE誌（Goal sharing with others modulates the sense of agency and motor accuracy in social contexts）に掲載されています。   研究概要 人間社会を円滑にするためには、他者との協力動作は不可欠です。しかしながら、どのようなメカニズムで他者と相互作用し運動の精度を向上させているのかは不明でした。近年の予測的共同行為モデルという理論研究において、”目的共有”が自己の生成行為と他者の行為観察に基づく予測プロセスに影響し、協力動作を円滑にする可能性が提案されていますが、その実際は明らかではありませんでした。本研究では、この可能性を行為主体感の観点から検証しました。 行為主体感とは、ある行為やそれに伴う結果を自己に帰属する感覚のことであり、協力動作を含む日常生活の基礎を構成する可能性があるとされています。行為主体感の惹起には、予測プロセスが強く影響することが明らかであり、目的共有が行為主体感を変調する可能性があります。本研究は、目的共有が行為主体感に影響を与え、運動精度を向上させるのかを検証することを目的としました。参加者は２人１組のペアとなった協力群（目標共有）13ペアと独立群（非目標共有）13ペアにランダムに分けられました。実験参加者は、PC画面上を反復して水平移動する円形オブジェクトがターゲットの中心に到達したときにキーを押して、円形オブジェクトを停止することが求められました。そのキー押しから数100ミリ秒後に音が鳴り、参加者はその時間間隔を推定することが求められました。この時間間隔が短く推定される程、行為主体感が増幅していることを示します（binding効果）。参加者は、自己生成行為時と他者行為観察時それぞれの時間間隔を推定しました。協力群はペアで一緒に運動課題の精度を向上するように指示されましたが、独立群はペアがそれぞれ個別に課題を実行しました。本結果は、目的共有が目的非共有と比較して、運動の精度を改善させ、行為主体感を増幅させたことを示しました。   本研究のポイント ■ 目的共有が目的非共有と比較して、運動の精度を改善させ、行為主体感を増幅させる。   研究内容 参加者は２人１組の同性ペアとなり、目的共有する協力群13ペアと目的共有しない独立群13ペアにランダムに分けられました。PCディスプレイ上にblack crossが1秒間提示された後、水平方向に3,294 px/s (画面を1秒間に1.5往復)の速さで反復運動する円形オブジェクトをできるだけ画面中央のターゲットで、キー押しによって止めるように指示されました。オブジェクトの中心と画面中央のターゲットの誤差（px）を算出し、運動精度の指標としました。この値が低い程運動精度が高いことを示しています。「オブジェクトを止める」ためのキー押し後、数100ms後にbeep音が鳴り、参加者は遅延した時間間隔の推定をしました（自己生成行為のbinding効果）。その際、観察しているもう一方の参加者も時間間隔を推定しました（他者行為観察のbinding効果）。この時間間隔が短く推定される程、行為主体感が増幅していることを示します。協力群では先攻のオブジェクトの開始位置はPC画面上でランダムとしました。横方向に反復運動するオブジェクトを先攻はキー押しによって止め、「その止められた位置」から再び縦方向にオブジェクトが動き始めました。そして後攻もオブジェクトを画面中央でキー押しによって止めた。協力群は後攻が止めたオブジェクトの位置をペアの結果として画面に提示されました（図１）。つまり、２名それぞれの参加者の頑張りが１つのチームとしての成績として提示されます。     図１：協力群における実験課題 P=participant（参加者）、つまりP1は参加者の１人で、P2はもう1人の参加者を表す。   一方、独立群は、先攻・後攻ともオブジェクトの開始位置はPC画面上でランダムとし、先攻の結果が後攻に影響しない課題としました（図２）。オブジェクトと画面中央との誤差が0の時を100点(画面中央位置)とし、1試行毎に運動精度の結果を各々提示しました。協力群はペアで協力して運動精度を向上させるよう教示され、独立群はそれぞれが100点を目指すよう求められた。本課題は10block（18試行/block）で構成されました。つまり、相手の成績は自分とは全く関係ないものとして扱われました。   図２：独立群における実験課題 P=participant（参加者）、つまりP1は参加者の１人で、P2はもう1人の参加者を表す。   結果は、独立群と比較して協力群の方が自己生成行為のbinding効果と他者行為観察のbinding効果が増幅していました（二要因分散分析、目的共有（有vs無）×行為（自己生成vs他者観察）にて目的共有に主効果）。さらに協力群の方が運動精度が高いことを示しました（図３）。このことは、目的共有が、運動の精度と行為主体感を増幅させたことを示します。     図３：Binding効果と運動精度   Binding効果が高いほど（値が低くなるほど）行為主体感がつよいことを表す。 協力群では行為主体感が高まっているのが分かる。 平均±標準誤差　黄色プロット: 協力群　青色プロット: 独立群 **p < 0.01，*p < 0.05   本研究の意義および今後の展開 本研究は他者との目的共有が行為主体感を変調させる可能性を示唆しました．協力動作の円滑化のカニズムはまだまだ不明なことが多く、本研究結果は社会的な行為結果の帰属変容プロセス解明の一助になることが期待されます。   関連する論文 Hayashida K, Nishi Y, Masuike A and Morioka S. Intentional Binding Effects in the Experience of Noticing the Regularity of a Perceptual-Motor Task. Brain Sci. 2020 22;10(9):659. Hayashida K, Miyawaki Yu, Nishi Y and Morioka S. Changes of Causal Attribution by a Co-Actor in Situations of Obvious Causality. Front Psychol. 2020 11: 588089.   論文情報 Hayashida K, Nishi Y, Osumi M, Nobusako S and Morioka S. Goal sharing with others modulates the sense of agency and motor accuracy in social contexts. PLoS ONE. 2021 16(2): e0246561.   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科 畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 博士後期課程　林田　一輝（ハヤシダ　カズキ） センター長　森岡　周（モリオカ　シュウ）   Tel: 0745-54-1601　Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.morioka@kio.ac.jp

2021.02.10

抗重力姿勢時に前庭脊髄路興奮性は増大する～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

ヒトは地球上で重力に抗して座位や立位のような姿勢を保っています。このような抗重力姿勢を保つ上で、前庭脊髄路という神経経路を介した抗重力筋の制御が重要な役割を果たすと考えられています。しかしながら、ヒトにおいて、抗重力姿勢を保つ際に非抗重力姿勢と比較して前庭脊髄路興奮性が増大するかどうかについてこれまで十分に明らかにされていませんでした。畿央大学大学院修士課程の田中宏明氏と岡田洋平准教授は、ヒトにおいて抗重力姿勢時に前庭脊髄路興奮性が増大するかどうかについて、直流前庭電気刺激(Galvanic Vestibular Stimulation: GVS)やH反射という神経生理学的手法を用いて検証しました。この研究成果は、Experimental Brain Research誌(Posture influences on vestibulospinal tract excitability)に掲載されています。   研究概要 前庭脊髄路は抗重力姿勢を保持する上での抗重力筋の制御に重要な役割を果たすと考えられています。しかしながら、ヒトにおいては抗重力姿勢時に前庭脊髄路興奮性が増大するかについては明らかにされていませんでした。ヒトにおいて非侵襲的に前庭脊髄路興奮性を評価する方法として、ヒラメ筋H反射を誘発する脛骨神経刺激の100ms前に直流前庭電気刺激(galvanic vestibular stimulation (GVS))を条件刺激として与えることによるヒラメ筋Ｈ反射の促通率を評価するという神経生理学的方法があります。この方法は、耳後部に電極を貼付し直流電流で経皮的に前庭系を刺激し、前庭神経、前庭神経核、前庭脊髄路を介して、脊髄の抗重力筋の運動ニューロン群の興奮性の変化を評価していると考えられています。畿央大学大学院修士課程 田中 宏明 氏 と 岡田 洋平 准教授らの研究チームは、まず実験①において本手法を用いて、抗重力姿勢である座位において、抗重力姿勢ではない腹臥位、背臥位と比較して前庭脊髄路興奮性が高いことを示しました。しかしながら、GVSは乳様突起で電極を貼付し、経皮的に電気刺激する方法であるため、GVSによるH反射の促通が前庭刺激によるものでなく、単なる皮膚刺激によるものである可能性も棄却できていませんでした。そのため、同研究チームは実験②において、背臥位と座位においてGVSと皮膚刺激によるH反射促通の差異について検証し、GVSによるH反射の促通の程度は皮膚刺激による促通の程度よりも大きいことを示しました。   本研究のポイント ■ 座位のGVSによるH反射（最大H波）促通の程度は腹臥位、背臥位より大きかった。 ■ GVSによるH反射（最大H波）促通の程度は皮膚刺激による促通の程度と比較して、背臥位では同程度であったにも関わらず、座位では大きかった。   研究内容 実験①では、14名の健常者が研究に参加しました。対象者は、腹臥位、背臥位、座位の3つの姿勢において両耳後部の乳様突起に電極（右陰極、左陽極）を貼付し、GVSすることによる右ヒラメ筋H反射の変化率について検証しました。その結果、座位におけるGVSによるH反射（最大H波）促通の程度は、腹臥位や背臥位と比較して大きいことが示されました（図１、２、３）。   図１：GVSによるH反射の変化の測定と各姿勢条件   図２：各肢位におけるH反射（最大H波）の波形（GVSあり、GVSなし）（実験１）   図３：GVSによるH反射（最大H波）の姿勢間比較（N = 14）(実験１)   実験②では、実験①の座位におけるGVSによるＨ反射促通の程度が大きい結果が、GVSによる前庭刺激によるものなのか、単なる皮膚刺激によるものなのかについて明らかにするため、10名の健常者を対象に、背臥位と座位においてGVSと皮膚刺激によるH反射促通の差異について検証しました。GVSは実験①と同様に実施し、皮膚刺激は前庭系を刺激することなく、できる限りGVS時と近い部位を刺激するため、刺激電極を耳介後部と耳垂に貼ってGVS時と同じ方法で直流電流刺激を実施しました。その結果、背臥位、座位ともにGVSだけでなく皮膚刺激によってもH反射(最大H波)が促通されましたが、GVSによるH反射（最大H波）促通の程度は、座位においてのみ皮膚刺激によるH反射（最大H波）促通の程度よりも大きいことが示されました（図４）。     図４：各姿勢におけるGVSおよび皮膚刺激によるH反射(最大H波)の変化率 (実験2)   これらの結果は抗重力姿勢である座位では腹臥位や背臥位と比較して前庭脊髄路が増大することを意味しています。実験②を追加実験として行うことにより、座位におけるGVSによるH反射促通効果の増大は、単なる皮膚刺激によるものではなく、前庭刺激によるものであることが示され、抗重力位である座位において前庭脊髄路興奮性がより増大するという結果の解釈はより強く支持されました。   本研究の意義および今後の展開 本研究は、抗重力姿勢である座位において腹臥位、背臥位よりも前庭脊髄路興奮性が増大することをヒトで初めて明らかにしました。このことは、ヒトにおいて前庭脊髄路が抗重力姿勢の制御に重要であるという従来の説をより支持するものです。今後は、抗重力姿勢において前庭脊髄路興奮静性が増大する神経機序について非侵襲的脳刺激などを用いて検証する必要があります。また、脳卒中やパーキンソン病、前庭疾患などの姿勢制御に異常のある患者を対象にGVSを用いた前庭脊髄路興奮性の評価を行い、臨床において遭遇する姿勢制御の異常と前庭脊髄路機能の関連性について検証し、その病態の理解を深め、介入可能性を模索していきたいと考えています。   関連する論文 Okada Y, Shiozaki T, Nakamura J, Azumi Y, Inazato M, Ono M, Kondo H, Sugitani M, Matsugi A. Influence of the intensity of galvanic vestibular stimulation and cutaneous stimulation on the soleus H-reflex in healthy individuals. Neuroreport. 2018 Sep 5;29(13):1135-1139.   論文情報 Tanaka H, Nakamura J, Siozaki T, Ueta K, Morioka S, Shomoto K, Okada Y. Posture influences on vestibulospinal tract excitability. Exp Brain Res. 2021 Jan 21.   問い合わせ先 畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 畿央大学大学院健康科学研究科 修士課程　田中宏明 准教授　岡田洋平   Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: y.okada@kio.ac.jp