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障害システム研究部門

１　研究活動の概要・目的

障害のある方々の認知・運動制御に関する機能計測を通して、病態解明、個人レベルの病態把握、診断、療育、支援および治療に貢献することを目的として研究を行う高次脳機能研究室と、人文・社会科学の立場から、すべての人を社会の構成員として包み支え合う地域社会の実現を目指して、障害のある方々の発達、教育、療育、福祉の研究を行う教育・福祉研究室とから成ります。

２　研究内容紹介

１）感覚情報処理の研究
多くの発達障害で、特異な感覚受容が知られています。しかしどのような仕組みで感覚情報処理が健常者と発達障害で異なるのかは、ほとんどわかっていません。私たちは脳波や脳磁図という方法を使って情報処理に関わる脳の活動を記録し、そのメカニズムを解明したいと考えています。これまでに脳波を使って簡単に行える検査法を確立しました。このような検査を、病態解明や個人レベルでの評価に役立てるように研究を進めています。
２）身体運動機能の研究
重症心身障害のある方々は、日常生活動作（ADL）に必要な身体運動機能が障害されています。私たちはヒトが身体運動に伴って発信する様々なシグナルを抽出・分析することで、身体運動機能の状態を評価することを目的としており、主に筋電図・筋音図を手掛かりとした筋機能評価法やリハビリテーションの手法に関する研究を行ってきました。現在は、嚥下に注目し、その機能を評価する方法に関する研究を進めています。
３）インクルーシブ社会の実現に向けた研究
障害の有無に関わらず誰もが共通に持っている人権や基本的自由が必ずしも実現していない状況を改善するため、国連で「障害者の権利に関する条約」が採択されました。これを受けて我が国でも障害者差別解消法が成立し、様々な改革が行われています。一方で、長年にわたり存在してきた障害のある人に対する社会的障壁（バリア）は、まだ一般に意識されていなかったり、容易に取り除けなかったりすることもあります。障害のある人の自己実現や生涯発達の基盤となる社会づくりに貢献すべく、こういったバリアの存在を明らかにしたり、それらを解消する方法を研究したりしています。

３　メンバー紹介

部長　乾幸二（いぬい　こうじ）
研究テーマ：脳波や脳磁図を用いた非侵襲的脳機能計測による感覚情報処理の研究を行ってきました。近年は、介在細胞が関与する抑制系回路の機能評価に取り組んでいます。
室長　木田哲夫（きだ てつお）
研究テーマ：発達障害を含む各種疾患の病態を検証するための新規ツールの開発を目的として、脳波・脳磁図等の非侵襲脳機能計測法を用いた認知機能の研究を行っています。特に注意・意識の脳内機構に着目しています。
主任研究員　伊東保志（いとう　やすし）
研究テーマ：運動機能の計測・評価およびリハビリテーションに関する研究を行っています。現在は、筋電図・筋音図を手掛かりとした嚥下機能評価に関する研究に取り組んでいます。
主任研究員　長谷川桜子（はせがわ　さくらこ）
研究テーマ：知的障害のある人たちのエイジング、生涯発達、地域医療へのアクセシビリティ向上
研究員　小林恵（こばやし　めぐみ）
研究テーマ：顔は、円滑な社会的なコミュニケーションにとって重要な手がかりの一つです。これまで顔の知覚や認知が乳幼児期にどのように発達するのか、視線の動きや脳活動計測から検討を行ってきました。近年では、自閉スペクトラム症や注意欠如・多動性障害の顔認知研究にも取り組んでいます。
リサーチレジデント　Bayasgalan Borgil
（バヤスガラン　ボルギル）
研究テーマ1：てんかんにおける抑制機能の評価
研究テーマ2：迷走神経刺激誘発脳電位の信号源推定
研究テーマ3：瞬目反射を用いた新奇ペアパルス抑制パタダイムの開発

４　活動内容

トピックス

2020年5月
ADHDの表情処理には偏りがあり、ネガティブな表情の認識が難しいとされています。本研究では、学童期ADHDの怒り表情の脳内処理が塩酸メチルフェニデート（コンサータ）の内服によって促進されることをNeurophotonics誌に発表しました。

論文へのリンク（外部サイト）　https://doi.org/10.1117/1.NPh.7.2.025003
2019年5月
学童期ADHD児における表情認知の神経基盤について、第19回米国視覚学会にて発表しました。
（Kobayashi, M. et al.: The neural mechanisms underlying impaired recognition of angry expression in ADHD children measured by near-infrared spectroscopy. Vision Sciences Society 19th Annual Meeting)
2019年3月
新たに障害システム研究部門としてスタートしました。

５　研究業績←クリックで表示

2020年度

伊東保志，渡壁　誠1（1北海道教育大）：生体信号の定常性と1/fゆらぎ（特集「生体信号計測の精確さと危うさ〜各界のエキスパートからの提言〜」）．計測と制御 60: 115-118, 2021.

乾　幸二，柿木隆介1（1生理研）：脳波・事象関連電位・脳磁図．倉田二郎（編著）痛みのバイオマーカーとしての機能的脳画像診断法．真興交易，29-40, 2020.

乾　幸二：脳磁図による機能計測の注意点（特集「生体信号計測の精確さと危うさ〜各界のエキスパートからの提言〜」）．計測と制御 60: 136-139, 2021.

Sugiyama S1, Ohi K1, Kuramitsu A1, Takai K1, Muto Y1, Taniguchi T2, Kinukawa T2, Takeuchi N2, Motomura E2, Nishihara M2, Shioiri T1 Inui K (1Gifu Univ, 2Nagoya Univ, 3Aichi Med Univ): The auditory steady-state response: electrophysiological index for sensory processing dysfunction in psychiatric disorders. Front Psychiatry 12: 644541, 2021.

木田哲夫：「特別寄稿」脳磁場解析入門～基礎から最近の進歩まで～．日本生体磁気学会誌 33: 35-38, 2020.

小林　恵：顔処理の発達と障害―近赤外分光法を用いた研究から．ベビーサイエンス 20: 2-21, 2021.

Kobayashi M, Kakigi R1, Kanazawa S2, Yamaguchi M K3 (1NIPS, 2Japan Women’s Univ, 3Chuo Univ): Infants’ recognition of their mothers’ faces in facial drawings. Dev Psychobiol 62: 1011-1020, 2020.

Sugiyama S1, Kinukawa T2, Takeuchi N3, Nishihara M3, Shioiri T1, Inui K (1Gifu Univ, 2Nagoya Univ, 3Aichi Med Univ): Assessment of haptic memory using somatosensory change‐related cortical responses. Hum Brain Mapp 41: 4892-4900, 2020.

Takeuchi N1, Fujita K1, Kinukawa T2, Sugiyama S3, Kanemoto K1, Nishihara M1, Inui K (1Aichi Med Univ, 2Nagoya Univ, 3Gifu Univ): Test-retest reliability of paired pulse suppression paradigm using auditory change-related response. J Neurosci Methods 352: 109087, 2021.

Tanaka S1, Gomez-Tames J1, Wasaka T1, Inui K, Ueno S1, Hirata A1 (1Nagoya Inst Tech): Electrical characterisation of Aδ-fibres based on human in vivo electrostimulation threshold. Front Neurosci 14: 588056, 2021.

2019年度

Mochizuki H1, Inui K, Kakigi R2 (1Univ Miami, 2NIPS): Pain- and Itch-Related Magnetic Fields. Supek S, Aine C (Eds) Magnetoencephalography 977-995, 2019.

乾　幸二：痛覚関連誘発電位．日本臨床神経生理学会（編）誘発電位測定マニュアル 3-70, 2019.

木田哲夫：加齢に伴う認知機能低下に及ぼす身体活動の影響およびそのメカニズム．医学の歩み 270, 19654-19658, 2019.

Kobayashi M, Ikeda T1, Tokuda T2, Monden Y1, 2, 3, Nagashima M1, Mizushima S G2, Inoue T4, Shimamura K4, Ujiie Y2, Arakawa A4, Kuroiwa C4, Ishijima M1, Kishimoto Y2, Kanazawa S5, Yamagata T1, Yamaguchi M K2, Sakuta R4, Dan I2 (1Jichi Med Univ, 2Chuo Univ, 3Int Univ Hlth & Welf, 4Dokkyo Med Univ, 5Japan Womens Univ): Acute administration of methylphenidate differentially affects cortical processing of emotional facial expressions in attention-deficit hyperactivity disorder children as studied by functional near-infrared spectroscopy. Neurophotonics 7: 025003, 2020.

Sugiyama S1, Kinukawa T2, Takeuchi N3, Nishihara M3, Shioiri T1, Inui K (1Gifu Univ, 2Nagoya Univ, 3Aichi Med Univ): Tactile cross-modal acceleration effects on auditory steady-state response. Front Integr Neurosci 13: 72, 2019.

Sugiyama S1, Kinukawa T2, Takeuchi N3, Nishihara M3, Shioiri T1, Inui K (1Gifu Univ, 2Nagoya Univ, 3Aichi Med Univ): Change-related acceleration effects on auditory steady-state response. Front Syst Neurosci 13: 53, 2019.

Kinukawa T1, Takeuchi N2, Sugiyama S3, Nishihara M2, Nishiwaki N1, Inui K (1Nagoya Univ, 2Aichi Med Univ, 3Gifu Univ): Properties of echoic memory revealed by auditory-evoked magnetic fields. Sci Rep 9: 12260, 2019.

Motomura E1, Inui K, Kawano Y1, Nishihara M2, Okada M1 (1Mie Univ, 2Aichi Med Univ): Effects of sound-pressure change on the 40 Hz auditory steady-state response and change-related cerebral response. Brain Sci 9: 203, 2019.

Takeuchi N1, Kinukawa T2, Sugiyama S3, Inui K, Kanemoto K1, Nishihara M1 (1Aichi Med Univ, 2Nagoya Univ, 3Gifu Univ): Suppression of somatosensory evoked cortical responses by noxious stimuli. Brain Topogr 32: 783-793, 2019.

Hirokawa M1, Funahashi A2, Itoh Y, Suzuki K1 (1Univ Tsukuba, 2Nippon Sport Sci Univ): Adaptive behavior acquisition of a robot based on affective feedback and improvised teleoperation. IEEE Trans Cogn Develop Syst 11: 405-413, 2019.

森寺峻義１，伊藤孝弘１，和坂俊昭１，木田哲夫，平田晃正１（１名古屋工大）：リードフィールド行列に基づいたMatching Pursuit法による脳活動部位推定に関する実験評価（電磁界理論）．信学技報 119: 207-212, 2019.

2018年度まで

西村悟子１，三浦清邦２，長谷川桜子，松葉佐正３，山本崇裕１，夏目　淳４，深尾敏幸１（１岐阜大，２豊田市こども発達センター ，３くまもと芦北療育医療センター，４名古屋大）：医学部学生に対する重症心身障がい児（者）医療教育の課題と展望．日本小児科学会雑誌 122(12): 1855-1860, 2018.

Hirai M, Muramatsu Y, Nakamura M.Role of the Embodied Cognition Process in Perspective-Taking Ability During Childhood. Child Dev. 2018 Nov 8. [Epub ahead of print]

Sugiyama S, Takeuchi N, Inui K, Nishihara M, Shioiri T. Effect of acceleration of auditory inputs on the primary somatosensory cortex in humans. Sci Rep. 8:12883, 2018.

Suzuki M, Kumagai N, Inui K, Kakigi R. Effects of color lenses on visualevoked magnetic fields following bright light. PLoS One. 13:e0201804, 2018.

Tokuda, T., Ikeda, T., Monden, Y., Mizushima, S. G., Shimoizumi, H., Inoue, T., Nagashima, M., Shimamura, K., Arakawa, A., Kobayashi, M., Yamaguchi, M. K., Kuroiwa, C., Ujiie, Y., Dan, H., Kyutoku, Y., Taniguchi, T., Yamagata, T., Kanazawa, S., Sakuta, R., Dan, I. Methylphenidate-elicited distinct neuropharmacological activation patterns between medication-naive attention deficit hyperactivity disorder children with and without comorbid autism spectrum disorder: A functional near-infrared spectroscopy study. Neuropsychiatry. 8: 917-929, 2018.

Takeuchi N, Sugiyama S, Inui K, Kanemoto K, Nishihara M. Long-latency suppression of auditory and somatosensory change-related cortical responses. PLoS One. 13:e0199614, 2018.

Inui K, Takeuchi N, Sugiyama S, Motomura E, Nishihara M. GABAergic mechanisms involved in the prepulse inhibition of auditory evoked cortical responses in humans. PLoS One.13:e0190481, 2018.

Kobayashi, M., Macchi Cassia, V., Kanazawa, S., Yamaguchi, M. K., Kakigi, R. Perceptual narrowing towards adult faces is cross-cultural phenomenon in infancy: A behavioral and near-infrared spectroscopic study with Japanese infants. Developmental Science. 21:e12498, 2018.

Motomura E, Inui K, Nishihara M, Tanahashi M, Kakigi R, Okada M. Prepulse inhibition of the auditory off-response: A magnetoencephalographic study. Clinical EEG & Neuroscience. 49:152-158, 2018.

Nakagawa K, Koyama S, Inui K, Tanaka S, Kakigi R, Sadato N. Polarity-independent effects of transcranial direct current stimulation over the bilateral opercular somatosensory region: a magnetoencephalography study. Neuroreport. 28: 838-844, 2017.

Takeuchi N, Sugiyama S, Inui K, Kanemoto K, Nishihara M. New paradigm for auditory paired pulse suppression. PLoS One. 12:e0177747, 2017.

Kurahashi N, Miyake N, Mizuno S, Koshimizu E, Kurahashi H, Yamada K, NatsumeJ, Aoki Y, Nakamura M, Taniai H, Maki Y, Abe-Hatano C, Matsumoto N, Maruyama K.Characteristics of epilepsy in patients with Kabuki syndrome with KMT2D mutations. Brain Dev. pii: S0387-7604(17)30085-2, 2017.

Hirai M, Muramatsu Y, Mizuno S, Kurahashi N, Kurahashi H, Nakamura M. Preserved search asymmetry in the detection of fearful faces among neutral faces in individuals with Williams syndrome revealed by measurement of both manual responses and eye tracking. J Neurodev Disord.9: 8, 2017.

Inui K, Nakagawa K, Nishihara M, Motomura E, Kakigi R. Inhibition in the human auditory cortex.PLoS One.11: e0155972, 2016.

Motogi J, Sugiyama Y, Laakso I, Hirata A, Inui, K, Tamura M, Muragaki Y.Why intra-epidermal electrical stimulation achieves stimulation of small fibres selectively: A simulation study.Physics in Medicine and Biology.61: 4479-4490, 2016.

Tanahashi M, Motomura E, Inui K, Ohoyama K, Tanii H1, Konishi Y, Shiroyama T, Nishihara M, Kakigi R. Auditory change-related cerebral responses and personality traits. Neurosci Res.103: 34-39, 2016.

Hirai M, Muramatsu Y, Mizuno S, Kurahashi N, Kurahashi H, Nakamura M. Typical visual search performance and atypical gaze behaviors in response to faces in Williams syndrome. J Neurodev Disord.8: 38, 2016.

Hirai M, Muramatsu Y, Mizuno S, Kurahashi N, Kurahashi H, Nakamura M. Intact attentional orienting toward inverted faces revealed by both manual responses and eye-movement measurement in individuals with Williams syndrome. J Intellect Disabil Res. 60: 969-981, 2016.

Hirai M, Gunji A, Inoue Y, Kita Y, Hayashi T, Nishimaki K, Nakamura M, Kakigi R, Inagaki M. Differential electrophysiological responses to biological motion in children and adults with and without autism spectrum disorders. Research in Autism Spectrum Disorders. 12: 1623-1634, 2014.

Hirai, M, Muramatsu Y, Mizuno S, Kurahashi N, Kurahashi H, Nakamura M. Developmental changes in mental rotation ability and visual perspective-taking in children and adults with Williams Syndrome. Front Hum Neurosci. 7: 856, 2013.

Itoh Y, Akataki K, Mita K, Watakabe M, Nonaka H. Frequency response model of skeletal muscle and its association with contractile properties of skeletal muscle. J Electromyogr Kinesiol. 23: 572-579, 2013

Nonaka H, Akataki K, Mita K, Watakabe M, Itoh Y. Sex differences in mechanomyographic responses to voluntary isometric contractions. Med Sci Sports Exerc. 38: 1311-1316, 2006.

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Watakabe M, Itoh Y, Mita K, Akataki K: Technical aspects of mechanomyography recording with piezoelectric contact sensor. Med Biol Eng Comput. 36: 557-561, 1998.

Akataki K, Mita K, Itoh Y: Repeatability of mechanomyogram (MMG) from voluntary isometric contraction of biceps brachii muscles. Jpn J Phys Fitness Sports Med. 47: 489-498, 1998.