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J-GLOBAL ID：202102290731434374   整理番号：21A0897005

膝伸展と屈曲力制御の神経相関:速度論的に計測された神経画像研究【JST・京大機械翻訳】

Neural Correlates of Knee Extension and Flexion Force Control: A Kinetically-Instrumented Neuroimaging Study

著者 (11件)： Grooms Dustin R. (Ohio Musculoskeletal and Neurological Institute, Ohio University, Grover Center, Athens, OH, United States) ,  Grooms Dustin R. (Division of Athletic Training, School of Applied Health Sciences and Wellness, College of Health Sciences and Professions, Ohio University, Grover Center, Athens, OH, United States) ,  Grooms Dustin R. (Division of Physical Therapy, School of Rehabilitation and Communication Sciences, College of Health Sciences and Professions, Ohio University, Grover Center, Athens, OH, United States) ,  Criss Cody R. (Ohio Musculoskeletal and Neurological Institute, Ohio University, Grover Center, Athens, OH, United States) ,  Criss Cody R. (Translational Biomedical Sciences Program, Heritage College of Osteopathic Medicine, Ohio University, Athens, OH, United States) ,  Simon Janet E. (Ohio Musculoskeletal and Neurological Institute, Ohio University, Grover Center, Athens, OH, United States) ,  Simon Janet E. (Division of Athletic Training, School of Applied Health Sciences and Wellness, College of Health Sciences and Professions, Ohio University, Grover Center, Athens, OH, United States) ,  Haggerty Adam L. (Ohio Musculoskeletal and Neurological Institute, Ohio University, Grover Center, Athens, OH, United States) ,  Haggerty Adam L. (Division of Athletic Training, School of Applied Health Sciences and Wellness, College of Health Sciences and Professions, Ohio University, Grover Center, Athens, OH, United States) ,  Wohl Timothy R. (Honors Tutorial College, Ohio University, Athens, OH, United States) ,  Wohl Timothy R. (Division of Physical Therapy, School of Health and Rehabilitation Sciences, Ohio State University, Columbus, OH, United States)
資料名： Frontiers in Human Neuroscience (Web)  (Frontiers in Human Neuroscience (Web))
巻： 14  ページ： 622637  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7072A  ISSN： 1662-5161  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景:筋力の調節は感覚運動制御の不可欠な側面であり,複雑な神経過程を必要とする。上肢力制御に関連する神経活動が実証されているが,下肢力制御への外挿は限られている。脳が膝伸展と屈曲の力制御をどのように調節するかの知識は,病理学または介入が運動の中心制御にどのように影響するかに関する洞察を提供する。目的:膝伸展と屈曲のための神経画像適合性力制御パラダイムを開発し,実装する。【方法】磁気共鳴画像法(MRI)安全負荷細胞を,神経イメージング(Philips Achieva 3T)中の力(N)を定量化するために,カスタマイズ装置で使用した。視覚バイオフィードバックと0と5Nの間で変動するターゲット正弦波波を,MRI安全バーチャルリアリティディスプレイを通して提供した。15名の右脚優性女性参加者(年齢=20.3±1.2歳,身長=1.6±0.10m,体重=64.8±6.4kg)は,神経画像中の膝伸展と屈曲力マッチングパラダイムを完了した。視覚目標と実際の性能の差に基づいて,力整合誤差を計算した。脳活性化パターンを計算し,力-マッチング誤差と関連させ,大腿四頭筋とハムストリング力-整合課題の間の差を混合効果モデル(z>3.1,p<0.05,クラスター補正)で評価した。結果:膝伸展および屈曲力マッチング作業は,小脳,感覚運動および視覚処理領域の間でBOLD信号を増加させた。膝伸展力-マッチングエラーの増加は,より大きな右前頭皮質と左頭頂皮質活性と関連し,左舌回活動を減少させた。膝屈曲力-マッチング誤差の増加は,左前頭および右頭頂領域活性の低下と関連していた。膝屈曲力制御は,膝伸展と比較して両側運動前,二次体性感覚,および右前側頭活動を増加させた。力整合誤差は,タスク間で統計的には異ならなかった。結論:下肢力制御は,膝伸展または屈曲を関与させると,同じレベルの力に対する神経活動(BOLD信号)の増加を必要とする膝屈曲と,相対誤差における差なしで,ユニークな活性化戦略をもたらす。これらのfMRI適合力制御パラダイムは,下肢感覚運動機能に対する脳活動と同時に運動性能の正確な行動定量化を可能にし,病理が下肢神経筋機能にどのように影響するかを検討するための将来の研究の方法として役立つ可能性がある。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *視覚 ,  正弦波 ,  小脳 ,  クラスタ ,  上肢 ,  NMRイメージング ,  病理 ,  バイオフィードバック ,  筋力 ,  身長 ,  体性感覚
準シソーラス用語： 運動機能 ,  神経活動 ,  機能的MRI ,  脳活動 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 力感覚 ,  機能的磁気共鳴イメージング ,  四頭筋 ,  ハムストリング ,  下肢 ,  感覚運動制御

分類 (1件)： リハビリテーション  (GB06000Z)

引用文献 (76件)：

• AagaardP.SimonsenE. B.TrolleM.BangsboJ.KlausenK. (1995). Isokinetic hamstring/quadriceps strength ratio: influence from joint angular velocity, gravity correction and contraction mode. Acta Physiol. Scand. 154, 421-427. doi: 10.1111/j.1748-1716.1995.tb09927.x7484168
• AbourezkM. N.IthurburnM. P.McNallyM. P.ThomaL. M.BriggsM. S.HewettT. E.. (2017). Hamstring strength asymmetry at 3 years after anterior cruciate ligament reconstruction alters knee mechanics during gait and jogging. Am. J. Sports Med. 45, 97-105. doi: 10.1177/036354651666470527590173
• ArhosE. K.ThomaL. M.GrindemH.LogerstedtD.RisbergM. A.Snyder-MacklerL. (2020). Association of quadriceps strength symmetry and surgical status with clinical osteoarthritis 5 years after anterior cruciate ligament rupture. Arthritis Care Res. [Epub ahead of print]. doi: 10.1002/acr.2447933026698
• Armijo-OlivoS. (2018). A new paradigm shift in musculoskeletal rehabilitation: why we should exercise the brain? Braz. J. Phys. Ther. 22, 95-96. doi: 10.1016/j.bjpt.2017.12.00129254876
• AsheJ. (1997). Force and the motor cortex. Behav. Brain Res. 87, 255-269. doi: 10.1016/s0166-4328(97)00752-39331494

タイトルに関連する用語 (10件)： 膝 ,  伸展 ,  屈曲 ,  力制御 ,  神経 ,  相関 ,  速度論 ,  計測 ,  神経画像 ,  研究