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ニューロリハビリテーション分野
神経科学に基づくリハビリテーションの革新
研究概要
ニューロリハビリテーションは、神経科学(ニューロサイエンス)に基づくリハビリテーションの分野です。脳卒中や神経疾患後の機能回復を目指すニューロリハビリテーションは、神経科学と運動療法などの融合によって急速に発展しています。この分野では、電磁気生理学(脳波、脳磁図、筋電図、経頭蓋電気刺激等)手法を用いてヒトの運動機能・認知機能やその病態を明らかにします。
運動障害の詳細な病態解明をもとに、ロボット技術やニューロモデュレーション(神経調節)などの先進的手法を取り入れた新たなリハビリテーションの開発・評価を行っています。臨床現場との連携を密にし、実効性の高い介入プログラムの構築を目指しています。
特に、脳卒中後の歩行障害に対しては、詳細な歩行分析とトレーニング法の開発を通して、機能的自立の促進に貢献しています。
教育面では、基礎研究から臨床応用までを見据え、機能評価法の習得や機器操作の実践を重視します。研究・教育・臨床の三位一体による学際的な人材育成を推進しています。
片麻痺歩行の運動障害の病態は多様であるため、治療効果に直結する問題はどこにあるのかを解明しています。近年は新たな治療方略を開発するために、工学的手法により理学療法士が注目するべき歩行筋活動と生体力学的特徴を明らかにしています。
(写真は歩行障害の問題点を抽出している)

【脳波解析】
立位および歩行時における脳波と筋電図を測定し、コヒーレンス解析を用いて大脳と筋の機能的結合を検証しています。この手法により、ロボットなどを用いたトレーニングが運動制御機能の改善にどのように寄与するかを明らかにしています。
(写真は足関節ロボットによる脳波-筋コヒーレンス解析)

【電磁気生理学】
脳波や脳磁図計測装置を用いてヒトの随意運動や体性感覚処理、意思決定に伴う脳内情報処理のダイナミクスを明らかにする研究を進めています。また、経頭蓋電気刺激法や神経筋電気刺激法等による介入を行い、リハビリテーションへの臨床応用やそのニューロエビデンスを検証しています。
(写真は運動課題時の脳磁場計測・解析)

教員の研究テーマ
准教授 前澤 仁志(指導教員):「感覚・運動機能の脳制御機構の解明とその介入操作」
講師 脇田 正徳:「脳卒中片麻痺の歩行分析、トレーニング方法の開発」
講師 森 公彦:「片麻痺歩行の特徴分類」
助教 中條 雄太:「筋シナジー解析によるタイプ別の歩行改善アプローチの検証」
主な業績抜粋
・Chujo Y, Mori K, Wakida M, Mano N, Kuwabara T, Tanaka H, Kubo T, Hase K. Diverse Plantarflexor Module Characteristics Influence Immediate Effects of Plastic Ankle-Foot Orthosis on Gait Performance in Patients With Stroke: A Cross-Sectional Study. (脳卒中患者の歩行パフォーマンスにおけるプラスチック短下肢装具の即時効果に影響を与える足底屈筋モジュール特性)Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2024 Jul;105(7):1322-1329.
・Maezawa H, Wakida M, Matsuhashi M. Cortico force coherence of the finger and toe with slight rhythmic pressure on force sensors using electroencephalography. (脳波計を用いた微弱なリズミカルな圧力による指と足指の皮質—圧のコヒーレンス解析)Sci Rep. 2025 Apr 12;15(1):12639.
・Maezawa H, Fujimoto M, Hata Y, Matsuhashi M, Hashimoto H, Kashioka H, Yanagida T, Hirata M. Functional cortical localization of tongue movements using corticokinematic coherence with a deep learning-assisted motion capture system. (深層学習を用いたモーションキャプチャシステムによる皮質—舌運動コヒーレンス解析) Sci Rep. 2022 Jan 10;12(1):388.
• Ogura A, Chujo Y, Mano N, Mori K, Konishi T, Kuwabara T, Wakida M, Hase K.
Effects of ankle joint degree of freedom of knee-ankle-foot orthoses on loading patterns and triceps surae muscle activity on the paretic side in individuals with subacute severe hemiplegia: a retrospective study.(回復期重度片麻痺者における足継手の可動性が荷重パターンおよび下腿三頭筋活動に及ぼす影響). J Neuroeng Rehabil. 2024 Sep 4;21(1):150. doi: 10.1186/s12984-024-01432-8.
• Chujo Y, Mori K, Kitawaki T, Wakida M, Noda T, Hase K.
How to Decide the Number of Gait Cycles in Different Low-Pass Filters to Extract Motor Modules by Non-negative Matrix Factorization During Walking in Chronic Post-stroke Patients.(慢性期脳卒中者の歩行中におけるNMFによるモーターモジュール抽出に必要な歩行周期数の決定法). Front Hum Neurosci. 2022 Apr 6;16:803542. doi: 10.3389/fnhum.2022.803542.
• Wakida M, Ohata K, Hashiguchi Y, Mori K, Hase K, Yamada S.
Immediate Effect on Ground Reaction Forces Induced by Step Training Based on Discrete Skill during Gait in Poststroke Individuals: A Pilot Study.(脳卒中者に対する離散スキルに基づくステップ練習の床反力への即時的影響). Rehabil Res Pract. 2020 May 19;2020:2397374. doi: 10.1155/2020/2397374.
• Mori K, Nakamura K, Hashimoto S, Wakida M, Hase K.
Novel characterization of subjective visual vertical in patients with unilateral spatial neglect.(半側空間無視患者における主観的垂直性知覚の新たな特徴づけ). Neurosci Res. 2021 Feb;163:18-25. doi: 10.1016/j.neures.2020.02.005.
• Arima Y, Nakamura K, Mori K, Hashimoto S, Wakida M, Ishii H, Hase K.
Eye Movements during Measurements of Visual Vertical in the Poststroke Subacute Phase.(脳卒中亜急性期における垂直性知覚の視線移動パターン解析). eNeuro. 2025 Jan 17;12(1):ENEURO.0279-24.2024. doi: 10.1523/ENEURO.0279-24.2024.
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