健康な参加者と脳卒中参加者の振動による運動の錯覚中のfNIRSによる大脳活性化の研究。 (VIBRANIRS)

手足や動きの知覚（運動感覚）により、私たちは視覚的なフィードバックなしで自分の位置を把握でき、歩く、物を手に取って保持するなどの日常的な作業に全注意を注ぐ必要がなくなります。 これらの知覚された意識的感覚は、皮膚、関節、筋肉にある固有受容体と呼ばれる受容体から来ます。 手足が動いて筋肉が伸びるとき、手足が伸びるという主な感覚は、筋紡錘と呼ばれる固有受容器の刺激、より具体的には1a線維と呼ばれるその一次末端から来ます。 1a 線維は、80 Hz 付近の筋肉の振動によって人工的に (最適に) 刺激することができます。 上腕三頭筋の 1a 線維を刺激すると、拮抗筋の振動や動かない手足の視覚的フィードバックなど、他の反対のフィードバックが関与しない限り、伸張の信号が生成され、屈曲の錯覚を感じることができます。信頼できる情報を脳に伝えます。 現時点では、筋紡錘の振動や運動の錯覚と神経の相関関係は、健康な参加者では完全に特徴づけられておらず、脳卒中参加者でも知られていません。

研究者らは、健康な参加者と脳卒中参加者の大脳活性化に対する振動による運動錯覚の影響を調査するために、革新的な神経画像ツールである機能的近赤外分光法（fNIRS）を使用することを提案している。

fNIRS を使用すると、脳の血行力学的変動を測定することで、皮質大脳の活性化を調査できます。 実際、fMRI と同様に、神経血管結合によって引き起こされる血行力学的応答関数 (HRF) に依存しています。 携帯性と非侵襲性により、より生態的な環境 (たとえば、立位または座位) での脳の活性化を研究するための優れたツールとなります。

この研究は、健康な参加者と脳卒中参加者の運動の主観的な感覚と、筋紡錘の振動と運動の錯覚に関与する大脳皮質領域を研究し、比較することを目的としています。

このプロトコルは、健康な参加者と脳卒中参加者のそれぞれにおける振動によって引き起こされる動きの錯覚の 4 つまたは 2 つの異なる条件 (2 回繰り返される) で構成され、ブロックごとに 3 つの振動を持つ 8 つまたは 4 つの振動ブロックが生成されます。

健康な参加者、各 2 回 (24 振動):

• 右腕、目を開けた状態（幻覚なしの状態、RO）
• 右腕、目を閉じた状態（錯覚状態、RC）
• 左腕、目を開けた状態（幻覚なしの状態、LO）
• 左腕、目を閉じた状態（錯視状態; LC）

脳卒中参加者、各 2 回 (12 回の振動):

• 欠損側、開眼（幻覚なし状態；DO）
• 欠損側、目を閉じた状態（錯視状態; DC）

条件の順序は擬似ランダム化されており、参加者は目を開けた状態でも閉じた状態でも左腕または右腕から開始できます。 左腕または右腕のいずれかから開始する場合は、もう一方の腕に進む前にすべての条件が完了します (健康な参加者の場合)。 右または左の振動で開始する参加者の合計の数は同じである必要があります。

使用される fNIRS デバイスは、Brite MKII および Brite MKIII (Artinis Medical system、オランダ) です。

使用する振動ツールはVibraMoov社のバイブレーターです。 運動の主観的な感覚は、標準化運動錯視手順 (SKIP) スケールを使用して分析されます。 参加者は、0 から 3 までの各条件 (3 つの振動ブロック) の後の動きの感覚を報告する必要があります。0 は動きの感覚がなく、3 は明確で正確な動きの感覚です。 参加者は動作の方向も説明する必要があり、説明された動作が期待されたものと一致する場合はスコア 1 が割り当てられ、それ以外の動作についてはスコア 0 が割り当てられます。