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Elucidation of the motor control and neural mechanisms involved in "force relaxation"

Research Project

Project/Area Number 19K20072
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

Ohtaka Chiaki  奈良女子大学, 工学系, 専任講師 (00783929)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords力の抜き / グレーディング / 筋出力調節 / 運動制御 / バイオメカニクス / 近赤外線分光法 / 筋活動 / NIRS
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、身体を巧みにコントロールする能力としての「グレーディング能力(筋出力調節能力)」の重要な一端を担う、「力を抜く」調節に関する動作・神経メカニズムを解明することである。
バイオメカニクス的手法および神経科学的手法を統合的に用い、張力、筋活動、脳血流動態を指標とし、等尺性力発揮動作によるグレーディング課題による実験を行う。複数の変化量に対する調節過程に着目し、正確に「力を抜く」調節の難しさが、「どのくらいの変化をさせた際に、いかなる要因によって引き起こされているのか」について「力を入れる」調節との比較から検証する。

Outline of Final Research Achievements

Since skillful control of the body is a fundamental element in performing various movements as intended, it is very important to elucidate the difficulty of force relaxation, which is a part of the grading ability (voluntary force control ability).
By integrating biomechanical and neuroscientific methods using near-infrared spectroscopy, we investigated the behavioral and neural mechanisms by comparing performance characteristics and strategies in the voluntary control of force generation and force relaxation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「力を抜く」調節の難しさについて、どのくらいの変化をさせた際に、いかなる要因によって引き起こされているのかは、不明瞭な点が多く残されている。本研究における学術的意義としては、調節前の状態がパフォーマンスに及ぼす影響について、パフォーマンスと神経活動特性の関係性を評価したことから、「力を抜く」調節の動作・神経メカニズムの一端を明らかにすることができた点である。
社会的意義としては、目的に応じて身体を調節する能力について、将来的には発達過程・加齢変化・可塑的変化を提供し、子どもから大人まで汎用できる新たな評価法を確立できる可能性が示された。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Force control characteristics for generation and relaxation compared between the upper and lower limbs2022

    • Author(s)
      Ohtaka Chiaki、Fujiwara Motoko
    • Journal Title

      Journal of Human Sport and Exercise

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: 181-196

    • DOI

      10.14198/jhse.2022.171.17

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Effect of Force Level Condition before Controlling on the Characteristics of Grading2021

    • Author(s)
      大高千明、藤原素子
    • Journal Title

      The Japanese Journal of Ergonomics

      Volume: 57 Issue: 1 Pages: 34-41

    • DOI

      10.5100/jje.57.34

    • NAID

      130008128336

    • ISSN
      0549-4974, 1884-2844
    • Year and Date
      2021-02-15
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The difference in hemodynamic responses between dominant and non-dominant hands during muscle contraction and relaxation: An fNIRS study2019

    • Author(s)
      Yokoyama N, Ohtaka C, Kato K, Kubo H, Nakata H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 14 Issue: 7 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0220100

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 始めに保持する力の大きさが「力を抜く」グレーディング特性に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      大高千明,室海七大,杉浦晴佳,佐藤夢女,藤原素子
    • Organizer
      日本人間工学会第63回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 等尺性脚伸展動作を用いた周期的な出力およびタイミングの制御2021

    • Author(s)
      長谷部楓美,小野夏純,三浦舞子,佐藤夢女,大高千明,藤原素子
    • Organizer
      日本体育・スポーツ・健康学会第71回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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