運動制御戦略の調整とタスク要求への適応 学術的背景 運動制御は神経科学や運動科学の中核的な研究分野であり、特に人間がどのように複雑な動作を計画し実行するかを理解する上で重要です。運動計画には、目標選択、タスク要求の適用、動作選択、および運動パラメータの設定など、複数のプロセスが関与しています。従来の見方では、運動計画と実行は比較的独立したプロセスであり、運動計画の完了には一定の時間が必要で、運動実行は計画が完了した後に開始されると考えられていました。しかし、近年の研究では、運動計画の一部が運動実行中に調整される可能性が示されており、この伝統的な二分法の見方に挑戦しています。 本研究は、運動制御戦略（control policy）がタスク要求に応じてどのように調整されるか、特に運動計画と実行の...

筋伸長と電気神経刺激がトルク生成に及ぼす影響 学術的背景 リハビリテーションやトレーニングプログラムにおいて、神経筋電気刺激（Neuromuscular Electrical Stimulation, NMES）は骨格筋機能を強化する効果的な方法です。しかし、従来の高強度NMESは高いトルクを生み出す一方で、明らかな不快感を伴うことがあります。近年、広パルス低強度のNMES（Wide-Pulse NMES）が代替案として注目されており、低強度刺激で高いトルクを発生させることができ、不快感も少ないとされています。しかし、特に異なる周波数や筋伸長の振幅下でのNMESのトルク出力をさらに最適化する方法については、まだ研究の余地があります。 本研究は、広パルスNMESと異なる振幅の筋伸長を組み合わせ...

高密度表面筋電図を用いたM波の局在化と測定の改善 学術的背景 表面筋電図（surface electromyography, sEMG）は、筋機能の研究や義肢の制御に有用なツールです。しかし、近隣の筋肉からの信号干渉（cross talk）により、その有効性が制限されることがよくあります。特に前腕のような筋肉が密集した領域では、信号干渉の問題が顕著です。この問題を解決するため、研究者たちは高密度表面筋電図（high-density sEMG, HD-sEMG）技術を導入しました。この技術は空間分解能を向上させることで、目標筋肉のM波（筋活動電位）をよりよく分離することができます。本研究は、HD-sEMGがM波の局在化においてどのように機能するかを評価し、空間フィルターが信号干渉を減少させる効...

視覚誘導による運動感覚錯覚が脊髄反射に及ぼす調節作用：神経科学的研究 学術的背景 神経科学とリハビリテーション医学の分野において、運動感覚錯覚（kinesthetic illusion）は、視覚刺激によって誘導される仮想的な運動知覚現象です。この現象は臨床的に痙縮（spasticity）を抑制することが証明されており、特に脳卒中患者のリハビリテーション治療において潜在的な応用価値を持っています。しかし、運動感覚錯覚の臨床効果は一部検証されているものの、その背後にある神経メカニズムはまだ明確ではありません。特に、運動感覚錯覚が中枢神経ネットワークの活性化を通じて脊髄レベルの神経回路に影響を与えるかどうかは、未解決の課題です。 本研究は、視覚誘導による運動感覚錯覚（kinesthetic ill...

深部乾針治療が脊髄反射に及ぼす神経生理学的影響 学術的背景 深部乾針（Deep Dry Needling, DDN）は、特に神経筋疼痛や痙攣を有する患者において、筋トリガーポイント（Trigger Points, TrPs）を治療するために一般的に使用される方法です。DDNは臨床現場で広く使用されていますが、その神経生理学的メカニズムは完全には解明されていません。トリガーポイントは活動性トリガーポイントと潜在性トリガーポイントに分類され、潜在性トリガーポイントは必ずしも疼痛を引き起こすわけではありませんが、筋機能、運動範囲、および筋疲労性に影響を与える可能性があります。したがって、DDNが脊髄反射に及ぼす影響、特に潜在性トリガーポイントの治療における影響を研究することは、その神経生理学的な作...

老化と抗酸化剤がバッタの拡散性脱分極回復に与える影響 学術的背景 拡散性脱分極（Spreading Depolarization, SD）は、哺乳類や昆虫において神経処理を一時的に停止させる現象です。ヒトでは、SDは片頭痛の前兆や外傷性脳損傷後の神経細胞死など、さまざまな病理状態と関連しています。しかし、昆虫では、SDは環境的なストレス下での一時的なエネルギー保存メカニズムと考えられています。哺乳類と昆虫におけるSDの表現は異なりますが、その根底にあるメカニズムは類似している可能性があります。年齢はSDの結果に影響を与える重要な要素であり、特に高齢患者ではSDからの回復能力が低下します。しかし、年齢が昆虫モデルにおけるSD回復にどのように影響するか、および酸化ストレスがこのプロセスにどのよう...

視覚知覚と眼球運動研究の新発見 背景紹介 日常生活において、私たちの目は絶えず急速な眼球運動（サッカード、saccades）を行っていますが、それでも安定した視覚環境を感知することができます。この安定性は、視覚システムがサッカード中に情報を統合することによって実現されています。しかし、サッカード中の視覚処理メカニズムは依然として複雑で完全には解明されていません。特に、サッカード中に短い視覚刺激を提示すると、これらの刺激の位置が誤って知覚されることがあり、この現象は「サッカード周辺視覚錯覚」（perisaccadic mislocalization）と呼ばれています。この現象は、サッカードに関連する神経運動命令の「随伴放電」（corollary discharge）信号に関連していると考えられ...

視覚処理における高周波活動とC1 ERP成分の差異的貢献：EEG-MEG共同研究 学術的背景 神経科学の分野において、視覚情報がどのように脳内で処理されるかを理解することは核心的な課題です。視覚情報の処理は通常、2つの主要なプロセスに分けられます：フィードフォワード（feedforward）とフィードバック（feedback）。フィードフォワードプロセスは、網膜から一次視覚野（V1）への情報伝達を指し、フィードバックプロセスは高次視覚領域からV1への情報の戻りを指します。これらのプロセスは視覚処理において重要な役割を果たしますが、その具体的なメカニズムと時間的ダイナミクスはまだ完全には解明されていません。 高周波活動（High-Frequency Activity, HFA）は、脳内の80-...

GLP-1受容体作動薬が糖尿病性末梢神経障害の軸索機能に及ぼす影響 学術的背景 糖尿病性末梢神経障害（Diabetic Peripheral Neuropathy, DPN）は、世界中の2型糖尿病患者の約50％に影響を及ぼす最も一般的な合併症の一つです。DPNの主な症状には、神経性疼痛、しびれがあり、重症化すると筋力低下や萎縮を引き起こす可能性があります。現在、DPNの治療は主に症状の緩和に焦点が当てられていますが、神経損傷の進行を逆転または阻止する効果的な治療法はまだ確立されていません。近年、グルカゴン様ペプチド-1（Glucagon-Like Peptide-1, GLP-1）受容体作動薬（GLP-1RA）は、糖尿病治療における多面的な作用（インスリン分泌促進、グルカゴン放出抑制、体重減...

IsorhamnetinはFosL1を標的としてAkt/mTOR経路を活性化し、6-OHDA誘発SH-SY5Y細胞損傷を改善する 学術的背景 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）は、黒質緻密部（Substantia Nigra Pars Compacta, SNpc）のドーパミン作動性ニューロンの喪失を主な特徴とする慢性神経変性疾患です。このニューロンの喪失は、ミトコンドリア機能障害と酸化ストレスと密接に関連しています。6-ヒドロキシドーパミン（6-hydroxydopamine, 6-OHDA）はドーパミンの代謝産物であり、活性酸素（Reactive Oxygen Species, ROS）の蓄積を誘導し、ドーパミン作動性ニューロンの損傷を引き起こします。したが...