健康な被験者の手と肩の動きの間の皮質活性化の研究 (CouNirs)
Counirs: 手と肩の動きの間の皮質活性化の研究 - 健常者における fNIRS の貢献
調査の概要
詳細な説明
脳卒中は、世界中の成人における慢性障害の主な原因です。 上肢 (手と腕) の障害は、脳卒中後に特に多く見られ、永続的な障害の原因となります。 運動皮質の機能的再編成は、同側半球と対側半球の両方で発生する可能性があります。 したがって、運動の実行中の脳の活性化パターンの知識は、神経科学と神経リハビリテーションの両方にとって重要です。
脳卒中後のフォローアップのための脳画像技術の使用は、脳回復のメカニズムを理解するのに役立ちます。 機能的近赤外分光法 (fNIRS) は、自然界の運動課題中の皮質の酸素化および脱酸素化ヘモグロビン濃度の測定を通じて神経活性化を評価する非侵襲的手法です。
手の障害を伴う脳卒中後の感覚運動皮質の再マッピングには、肘または肩の領域が関与する可能性があるため、研究者は、これらの領域 (手と肩) の皮質活性化が健康な被験者の fNIRS 記録によって区別できるかどうかを判断することを目的としました。 研究者は、fNIRS で観察された活性化パターンは、肩と手の動きで異なるという仮説を立てました。 より具体的には、研究者らは、手の動きの間の大脳の活性化は、主に反対側の半球、特に一次運動皮質の外側部分に関与すると仮定しました。一方、肩の運動中の活性化は、手よりも内側で広範囲に及び、反対側の前運動領域と補足運動皮質を含みます。 これら 3 つの皮質領域を fNIRS で区別できれば、この手法を使用して、脳卒中後の自発的な運動回復とリハビリテーションによる回復を測定できます。
調査は、主任研究者または神経機能探査部門の専門技術者によって実施されます。
各取得の持続時間は 920 秒で、ベースラインに対応する 120 秒の休止期間から始まります。
各条件の動きは、メトロノームを使用して皮質活性化を観察するための最適な周波数と思われる 0.5 Hz の周波数で実行されます。 したがって、各移動はブロックごとに 10 回実行されます。
各種条件の配置順序はバランスよく配置されます。 動作の合間に、被験者は 30 秒間静止位置にいます。
「移動」と「休憩」の指示は、各フェーズの開始時に出されます。
プロトコルには 2 つの条件があります。
- 肩の課題
- ハンドタスク
参加者を募集した後、治験責任医師は、包含基準と非包含基準を確認します。
最初の取得の日に、被験者は予約時に神経科に出頭します。
その後、fNIRS 取得ヘッドセット (Brite 24) が専門の技術者によって取り付けられ、調達の指示が与えられます。
その後、取得が実行されます。 ヘルメットは取得の最後にのみ取り外されます
研究の種類
入学 (実際)
連絡先と場所
研究場所
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Orléans、フランス、45067
- CHR Orléans
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- 年齢:18~40歳
- 右利き
- 神経疾患、リウマチ疾患、心疾患がないこと
- 社会保障の適用範囲がある
- 反対しない旨を表明した上で
除外基準:
- 家庭教師または保佐を受けている人
- -fNIRS デバイスのコンポーネントに対する既知のアレルギー: ネオプレン
- 既知の血管の問題がある人
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 観測モデル:コホート
- 時間の展望:見込みのある
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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健康な参加者
18歳から40歳までの右利きの健康な参加者。
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ハンド タスク: 参加者はテーブルに面した椅子に座り、両手をテーブルに置きます。 参加者は、10 秒のブロックごとに、右手の指の屈曲/伸展運動を 0.5 Hz で実行するよう求められます。 ショルダー タスク: 参加者はテーブルに面した椅子に座り、両手をテーブルに置きます。 参加者は、10 秒のブロックごとに、肘を曲げて 0.5 Hz で右肩の外転と内転の交互の動きを実行するように求められます。 |
この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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タスク中のオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの平均濃度変化
時間枠:0日目
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FNIRS装置で測定したタスク中のオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの濃度変化
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0日目
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Julien BONNAL、CHR d'Orléans
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Lee SH, Jin SH, An J. The difference in cortical activation pattern for complex motor skills: A functional near- infrared spectroscopy study. Sci Rep. 2019 Oct 1;9(1):14066. doi: 10.1038/s41598-019-50644-9.
- Pinti P, Tachtsidis I, Hamilton A, Hirsch J, Aichelburg C, Gilbert S, Burgess PW. The present and future use of functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) for cognitive neuroscience. Ann N Y Acad Sci. 2020 Mar;1464(1):5-29. doi: 10.1111/nyas.13948. Epub 2018 Aug 7.
- Nudo RJ, Milliken GW. Reorganization of movement representations in primary motor cortex following focal ischemic infarcts in adult squirrel monkeys. J Neurophysiol. 1996 May;75(5):2144-9. doi: 10.1152/jn.1996.75.5.2144.
- Carrera E, Jones PS, Morris RS, Alawneh J, Hong YT, Aigbirhio FI, Fryer TD, Carpenter TA, Warburton EA, Baron JC. Is neural activation within the rescued penumbra impeded by selective neuronal loss? Brain. 2013 Jun;136(Pt 6):1816-29. doi: 10.1093/brain/awt112. Epub 2013 May 16.
- Csipo T, Mukli P, Lipecz A, Tarantini S, Bahadli D, Abdulhussein O, Owens C, Kiss T, Balasubramanian P, Nyul-Toth A, Hand RA, Yabluchanska V, Sorond FA, Csiszar A, Ungvari Z, Yabluchanskiy A. Assessment of age-related decline of neurovascular coupling responses by functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) in humans. Geroscience. 2019 Oct;41(5):495-509. doi: 10.1007/s11357-019-00122-x. Epub 2019 Nov 2.
- Delorme M, Vergotte G, Perrey S, Froger J, Laffont I. Time course of sensorimotor cortex reorganization during upper extremity task accompanying motor recovery early after stroke: An fNIRS study. Restor Neurol Neurosci. 2019;37(3):207-218. doi: 10.3233/RNN-180877.
- Kato J, Yamada T, Kawaguchi H, Matsuda K, Higo N. Functional near-infrared-spectroscopy-based measurement of changes in cortical activity in macaques during post-infarct recovery of manual dexterity. Sci Rep. 2020 Apr 15;10(1):6458. doi: 10.1038/s41598-020-63617-0.
- Yang CL, Lim SB, Peters S, Eng JJ. Cortical Activation During Shoulder and Finger Movements in Healthy Adults: A Functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) Study. Front Hum Neurosci. 2020 Jul 8;14:260. doi: 10.3389/fnhum.2020.00260. eCollection 2020.
- Yeo SS, Chang PH, Jang SH. The cortical activation differences between proximal and distal joint movements of the upper extremities: a functional NIRS study. NeuroRehabilitation. 2013;32(4):861-6. doi: 10.3233/NRE-130910.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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