健康な被験者の異なるリズミカルな聴覚刺激による歩行中の fNIRS による脳活性化の研究 (MoveNIRS)

神経障害によって引き起こされる歩行とバランスの障害は、世界中の多くの人々に影響を与え、自立した生活と生活の質に影響を与えます。 したがって、歩行リハビリテーションは、神経疾患を持つ個人にとって非常に重要です。 近年、リハビリテーションの有効性を高めるために、新しい技術的デバイスとパラダイムが開発されたことを考慮して、リハビリテーション戦略が実施されました。 脳および臨床研究により、脳の回復プロセスをサポートするために運動機能に働きかけ、形成する音楽の能力についての新しい理解がもたらされました。 人間は動きを知覚し、ビート音楽に同期させる能力を持っています。 運動リハビリテーションの文脈では、音楽のリズムは神経学的障害のある患者の動きを同調させ、リズムと音楽を使用して運動系を刺激し、欠乏症の結果の改善を促進するための新しいフロンティアを開きます. リズミック聴覚刺激 (RAS) は、患者がメトロノームまたは音楽のビートに足のステップを同期させる歩行リハビリテーション方法です。 通常、リズミカルな手がかりは個人の好みのケイデンスに合わせられ、動きが外部の手がかりに同調されると、リズムはベースラインよりも 5 ～ 10% ずつ徐々に増加します。 ただし、RAS 中の歩行の神経相関についてはほとんど知られていません。

fNIRS (機能的近赤外線分光法) は、さまざまなタスク (fMRI など) 中の大脳皮質の変化を研究できる機能的な方法です。 したがって、この手法により、fMRI よりも生態学的な条件下での脳の活性化を研究できるため、リハビリテーション技術の探索に特に適しています。

この研究は、リズミカルな聴覚刺激の有無にかかわらず、歩行の4つの状態に関与する脳領域を使用して、健康な被験者で研究および比較することを目的としています。

プロトコルには 4 つの条件があります。

• 聴覚刺激のない優先ケイデンスでの歩行 (Gait1)
• 音楽による低テンポのリズミカルな聴覚刺激を伴う歩行 (RAS-Slow)。 音楽のビート レートは、すべての参加者で 1 分あたり 68.5 でした。
• 音楽による速いテンポ同期のリズミカルな聴覚刺激 (RAS-Fast) を伴う歩行。 音楽のビート レートは、各患者の好ましい歩行ケイデンスよりも 10% 高く設定されました。 好ましいケイデンスは、歩行 1 中の 6 回の試行の平均と見なされました。
• 聴覚刺激のない歩行 (Gait2) 聴覚刺激の使用は後続のタスクを妨げる可能性があるため、研究者はランダム化されたものではなく固定された順序を選択しました。 この後遺症を抑える最初で最後の条件として、快適な歩行が提案された。

fNIRS は、Brite MKII 装置を使用します。 歩行パラメーターは、FeetMe(R) Monitor (インソール バージョン FTM-DK、Atmel ファームウェア バージョン 2.3.10、 Nordic ファームウェア バージョン 6.3.15)。

速度、ケイデンス、ストライドの長さ、ダブル サポート時間を含む 4 つの歩行パラメーターが分析されました。 歩行速度は 1 秒間の歩行距離 (cm/s)、ケイデンスは 1 分間の歩数 (歩数/分) として定義されます。 歩幅は、片足の最初の接触から同じ足の次の接触までの距離 (cm) を示します。 両方の足が同時に地面に接触している場合に発生する二重支持時間は、ストライド時間に正規化され、% Gait Cycle (%) で表されます。 これらの 4 つのパラメーターは、歩行に対する SAR の影響を調べるときに最も一般的に使用されます。