皮膚表面応力がに至るまでに, 指紋や乳頭といった皮膚構造によって受ける処理を有限要素法により解析した。その結果, 応力方向の違いがひずみの空間分布に変換され, 群の発火頻度比にコーディングされる可能性を示した。

抄録全体を表示

歯根膜は, 顎運動を制御する重要な感覚器官であり, 咬合状態変化時の歯根膜の応答特性を理解することは, 歯科臨床学的に意義あることである. そこでわれわれは, 対合歯の喪失に伴う咬合機能低下が, ラット臼歯歯根膜の応答特性にどのように影響するかについて定量的な解析を行った. 対合歯を抜去したラットからin vitro下顎-神経標本を作製し, 標本の臼歯を抜歯後, 歯根膜に直接von Frey毛による機械刺激を加え, 得られた単一発火活動を対合歯抜歯後経時的に3日, 1, 2, 4, 8, 12週目に下歯槽神経から導出した. 各実験群における歯根膜の応答特性を比較検討し, 以下の結果を得た. (1) 対合歯抜歯後3日群と1週群の閾値はコントロール群と比較し有意に低く, 抜歯後12週群の値は有意に高いものとなった. (2) 対合歯抜歯後3日から8週後までの支配神経の伝導速度は, コントロール群に比べ有意に遅くなった. これらの結果から, 対合歯喪失による咬合機能低下にてラット臼歯歯根膜は, 機能的変化を起こすことが明らかとなり, 顎反射や咀嚼運動へ多大な影響を与えることが示唆された.

抄録全体を表示

触覚は，体表全体に備わっているが，特に手が果たす役割は大きい．人は触れることで，対象の形状や質感を知覚することができる．また，滑りの予知など巧みな操作に不可欠な知覚もある．触知覚は，対象と皮膚との力学的相互作用による皮膚の変形や熱の移動をが取得することで行われている．皮膚は，にとって一種の力学的フィルタであり，人の手や指，皮膚の構造には，触知覚のための巧妙な力学的メカニズムが仕組まれている．多くの触知覚メカニズムがまだ未解明で断片的ではあるが，本稿では，に有益な触覚増強をもたらす皮膚構造や知覚対象に適切な指や手の構造について概観し，触覚の観点から人工の手を考察する．

抄録全体を表示

【目的】現在,高齢者において寝たきりとなる原因の第二位は転倒および転倒による骨折である。転倒の原因には様々な原因があげられるが,バランス機能の低下も原因の一つとしてあげられる。バランス機能において高齢者では足底感覚が大きく関与することが報告されている。また足底感覚は高齢になるにつれ鈍磨すると報告されている。足底感覚は様々なにより電気信号として伝達され,足底のは主に母趾,前足部,踵部に多く存在する。足底のは主に圧覚をつかさどるパチニ小体やルフィニ小体が発達している。過去の研究では足底部に青竹踏み運動による刺激や複数回の振動刺激療法を加えることによってバランス機能が改善した報告がある。今回は健常者に対して,複数回の振動刺激療法を実施し,静的バランス機能に影響を及ぼすかどうか検討した。【方法】対象は本研究に同意の得られた健常男子大学生9名を対象とした。振動刺激療法にはG5 VIBRAMATIC（G5社製）を用い,足底前足部への振動刺激療法（30Hz）を15分/回,3回/週を3週間（計9回）実施した。測定にはノギス,重心動揺計（グラビコーダGS5500,アニマ社製）を用い,各振動刺激療法の前後および1・5・9回目の介入5分後に測定を行った。測定項目は左右足底の二点識別覚,開眼・閉眼静止立位時における総軌跡長,X・Y方向軌跡長,矩形面積,外周面積,実行値（RMS）面積,X・Y方向RMS，X・Y方向最大振幅,X・Y方向動揺変位変化とした。統計処理はSPSS ver.21にてshapiro-wilkを用い,正規性の検定を行った。そして一元配置分散分析（反復測定）を用い,1回目の介入前後・5分後,5・9回目介入前・5分後のパラメータについて検討した。その後有意差のみられたパラメータについてはturkey-kramer法を用いた。なお,有意水準は5％とした。【倫理的配慮】本研究は所属の倫理委員会の承認（第24812号）を受け,全ての対象者に口頭で十分に説明を行い,書面による同意を得て実施した。【結果】二点識別覚は1回目介入前と9回目介入前・5分後の値について有意に減少が認められた（p＜0.05）。閉眼のY軌跡長・外周面積・Y方向単位軌跡長は1回目介入前と9回目介入5分後との間に有意に減少していることが認められた（p＜0.05）。その他のパラメータについて有意差は認められなかった。【考察】振動刺激療法の介入により二点識別覚は有意に減少した。この結果は今回実施した振動刺激療法が足底前足部のを増加させた可能性を示唆している。過去の報告はラットに対して足底への刺激を加え,の数が増加,あるいはの発生や成熟に深く関与されるとする神経栄養因子の過剰発現・その因子のmRNAレベルが著しく増加させたと述べている。今回の介入でも同様の現象が起きたと考えられる。閉眼の外周面積においては9回目の振動刺激療法を終えた5分後で介入前と比較し,有意に値が減少した。これは同様に9回目の振動刺激療法を終えた5分後に有意に値を減少させた閉眼時のY軌跡長・Y方向単位軌跡長の変化によるものと考えられる。この結果は過去に行われた高齢者に対する複数回の振動刺激療法における結果の一部と一致している。これらの結果より前足部への振動刺激が前後方向の重心動揺に対して有用であることが示唆された。今回の研究で測定した重心動揺計のパラメータにおいて有意に減少したものはいずれも閉眼であった。これに対し峯松らが行った高齢者に対する複数回の振動刺激療法は,開眼時における総軌跡長,外周面積,RMS面積,Y方向最大振幅で有意な減少が認められた。これらの結果から若年者は視覚によるバランス戦略をとっているが,一方で高齢者は足底感覚に依存したバランス戦略をとっていることが示唆され,他の研究によっても同様のことが示されている。今回の研究では二点識別覚の検査において回数を重ねるにつれ,検査に対する慣れが生じ,値が減少した可能性が考えられる。そのため,コントロール群との比較が必要であった。また動的バランス機能を検討していなかったため,静的バランス能力のみにとどまった。今回は前足部への振動刺激療法について検討したが,前足部だけでなく母趾や踵部など様々な部位にも同様に行い,その違いについて検討する必要性があると思われた。【研究意義】本研究結果は振動刺激により,足底のを賦活化できる可能性があると思われる。また臨床現場においてバランス機能が低下した転倒のリスクのある患者に対して,安全かつ簡便に適応できる治療法を提示できる可能性がある。

抄録全体を表示

This study is aimed at investigating the effect of stimulating sole mechanoreceptors on voluntary posture control ability by evaluating the maximum movement distance of COP (center of foot pressure) and the tracking error. The participants comprised 62 male students (175.6±4.0cm, 77.4±7.4kg, 19.8±1.4yrs). They were required to be barefoot, and had to step on three kinds of flooring (namely natural grass, sand, and carpet) at a speed of 110 bpm for 3 minutes. Two tests were conducted to evaluate voluntary posture control ability.

The experimental conditions were randomly chosen for each subject. There were two trials for each test, the results of which were recorded. The better result between the two trials was analyzed as a representative value. Statistical analysis was performed by a paired two-factor analysis of variance (sole stimulation x test), and the significance level was set to 5%.

The paired two-factor analysis of variance indicated that there was no interaction (F (2,366) = 0.88, p = 0.42), and the test factors (F (2,366) = 1.14, p = 0.29) and stimulus condition factors. No significant difference was observed. Therefore, it is suggested that the stimulation induced by stepping on natural grass or sand does not improve voluntary posture control ability.

抄録全体を表示

The maintenance of an upright posture in humans requires information from vision, proprioception, labyrinth and plantar mechanoreceptors. To evaluate the role of plantar mechanoreceptors, stabilometry was performed in ten normal subjects whose plantar mechanoreceptors were anaesthetized by hypothermia. After anaesthesia, area of sway (A) and accumulated shift distance length (L) increased significantly. However, L/A decreased significantly. These results were very similar to those of patients with severe bilateral labyrinthine disorders.

抄録全体を表示

【目的】　通常、ギプスによる関節固定は患部の安静や治癒促進などを目的に行われるが、その弊害としては関節や骨格筋の不動による可動域制限や筋萎縮の発生である。そのため、ギプス固定除去後は速やかに可動域を確保し、筋萎縮の改善を図ることが重要で、臨床場面では反復した関節運動である間歇的伸長運動が実施されている場合が多い。ただ、可動域制限や筋萎縮の改善に対して間歇的伸長運動が有効かを検討した報告は少なく、特に、骨格筋に対する影響については明らかではない。本研究の目的は、不動後のラットヒラメ筋に対する間歇的伸長運動の影響を病理組織学的に検討することである。
【方法】　Wistar系雄ラットを無処置の対照群と両側足関節を最大底屈位で4週間ギプスで不動化する実験群に分け、実験群はさらに、1）不動のみの群（不動群）、2）不動後にギプスを除去し、1、2週間、通常飼育する自然回復群、3）不動後にギプスを除去し、1、2週間、間歇的伸長運動を行う運動群に分けた。運動群には自作した他動運動機器を用い、麻酔下で足関節底背屈運動を4秒に1回のサイクルで1日30分、週6回実施し、自然回復群には麻酔のみを行った。次に、各群すべて不動期間終了後に麻酔下で足関節背屈角度を測定し、自然回復群と運動群については不動後1、2週目にも同様に測定した。また、各群の実験終了後は、ヒラメ筋を採取し、病理組織学的検討を行った。なお、本実験は名古屋大学医学部動物実験委員会の許可を得て行った。
【結果】　不動直後の足関節背屈角度は対照群に比べ実験群の3群は有意に低値で、実験群間には有意差を認めなかった。また、自然回復群、運動群は不動直後に比べ不動後1、2週目は有意に高値で、この2群間では運動群が有意に高値を示した。次に、筋線維横断面積を比較するとType I・II線維とも不動群は対照群より有意に低値で、自然回復群、運動群は不動後1、2週目とも不動群より有意に高値を示した。また、自然回復群と運動群を比較すると不動後1週目はType II線維のみ運動群が自然回復群より有意に高値を示し、不動後2週目はType I・II線維とも運動群が自然回復群より有意に高値を示した。一方、病理所見をみると実験群の3群は壊死線維が散見され、特に、不動後1週目の自然回復群は壊死線維の出現が著明であった。
【考察】　今回の結果から、運動群の可動域制限の改善は不動後1、2週目とも自然回復群より良好であった。また、不動後1週目の自然回復群には運動群に比べ多数の壊死線維が認められ、これらのことから、間歇的伸長運動により不動後早期から可動域を確保しておけば、荷重歩行による壊死線維の出現を予防できると推察される。加えて、間歇的伸張運動は自然回復の場合よりも不動によって生じたヒラメ筋の筋線維萎縮の回復促進に有効であると推察され、今後はその作用機序などについても検討する必要があろう。

抄録全体を表示

【目的】　
我々が行った先行研究では，荷重除去を行った後に，長期に重力下でラットを自由飼育しても，一度変性したは正常な受容器までに回復しないのではないかという結果を得た．本研究では，受容器の変性を防止することはできるのかという観点から，荷重運動による影響を比較検討した．

【方法】　
10週齢のWistar系雄性ラット30匹を実験に供した． 4週間懸垂中のラットに対し，時間は1日に1時間，頻度は週5日懸垂を除去し，ケージ内で自由飼育した群を運動群（EXC4W群），その対照群は自由飼育群，4週間飼育した群（CON4W群），4週間懸垂のみを行った群（SUS4W群）を各々10匹とした．懸垂の方法はMoreyの変法で行った．
　飼育期間が終了した後，ラットにペントバルビタールナトリウムを腹腔内投与し，脱血により安楽死させた．靱帯はZimnyらのGairns塩化金染色変法に従って染色を行った．組織標本は光学顕微鏡にて観察し，の種類とその数について検討した．
受容器の総数（靭帯体積比）については，一元配置分散分析，多重比較はFisher's PLSD法，定型受容器と非定型受容器の割合については，χ²検定および多重比較Ryan法を用いた．有意水準は5％以下とした．
　この研究は，広島大学医学部附属動物実験施設倫理委員会の承認のもとに行った．

【結果】　
すべての群において，パチニ小体，ルフィニ終末，ゴルジ様受容器，自由神経終末の4タイプの神経終末を認めた．SUS4W群，EXC4W群では，定型受容器 以外に非定型受容器（パチニ小体，ルフィニ終末）を観察した．総数については，CON4W群に比べSUS4W群，EXC4W群に比べSUS4W群（p<0.01）が有意に減少していた．CON4W群とEXC4W群においては有意な差を認めなかった．定型受容器では， CON4W群よりSUS4W群，EXC4W群よりSUS4W群（p<0.01）において有意に減少していた．非定型受容器では， CON4W群よりSUS4W群，EXC4W群よりSUS4W群，CON4W群よりEXC4W群（p<0.01）が有意に増加していた．

【考察】　
長期の荷重除去においては，形態学において正常な個数までは回復せず，回復しても変性した受容器の増加を認めたが，荷重運動を行うことにより，受容器の数の減少を防止し非定型受容器の増加を抑制することが可能であるのではないかと考えられた．しかし運動群においても，非定型受容器が観察されていることから，受容器の変性を防止するには靭帯へのより適切な力学的刺激が必要であると考えられる．廃用性筋萎縮の改善だけではなく，の変性の防止を考慮した神経・筋協調システムを考慮した運動療法の必要性が実感される．

抄録全体を表示

A fundamental experiment was made on the excitation mechanisms of the giant axon of crayfish and the mechanoreceptor of toad due to mechanical stimulations. The experiments were performed on the recording and examination of the action currents of single nerve fibre of those preparations provoked by mechanical stimuli. The obtained results lead to the following conclu-sions:
1) The potentials induced from surface to surface and axon to surface (resting potential) of nerve fibre were depolarized in proportion to the strength of pressure, and its values indicated about 30 mV or more. This result suggests that the catelectrotonic action of mechanical stimulation on nerve fibre, which was reported by Yamada and Sakada, may be explained by this depolarization.
2) In the cases of air blast stimulation (indirect stimulation), there were two modalities of the responses of toad skin mechanoreceptor sensitive and non sensitive to the stimuli. And the mechanoreceptors of toad skin responded directly to various sorts of stimulations such as pressure, traction and horizontal movements, and except a few cases, the action potentials were usually evoked by “off” deflection as well as “on” deflection. But generally, threshold values of “on-effect” were lower than those of “off-effect”, and “on” and “off” thresholds varied widely and no well-defined gaps were seen between each other.
3) From these results the excitation mechanisms of the utricular hair cell were discussed by author in contrast with these fundamental data of giant axon of crayfish and mechanoreceptor of toad skin.

抄録全体を表示