ヒト起立動作における感覚情報に基づく制御モデルとリハビリによる長期変容の解明
Project/Area Number |
20J10255
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
吉田 和憲 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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Keywords | 起立動作 / 筋シナジー / 運動プログラム / 感覚 / 機械学習 / ニューラルネットワーク / 前庭感覚 / 体性感覚 |
Outline of Research at the Start |
起立動作は日常生活の起点となる重要な動作であり,起立動作が行えなくなった場合には,動作ができるようにするためのリハビリテーションが重要である.効率的にリハビリテーションを行うためには,ヒトが起立動作を行うメカニズムを理解し,それを助けるようなリハビリテーションを行うことが重要である.ヒトの起立動作は4種類の筋群を用いて行われていることが分かっているが,それがどのような情報に基づいて制御されているかは明らかになっていない.本研究では,それが感覚情報に基づいて制御されていると考え,感覚情報と起立動作の筋活動との関係性を明らかにすることを目的とする.
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Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、起立動作の運動プログラムをヒトがどのように生成しているのかを明らかにするため、膝の可動性が低下した際の起立動作の筋活動の変化を調べた。ヒトが多様な環境や身体の状態で起立動作を行うためには、多様な環境や身体の状態に応じて適切に運動プログラムを生成する必要がある。そのため、起立動作のリハビリテーション等において、適切に運動プログラムを生成できるようにすることは重要である。ヒトが起立動作の運動プログラムをどのように生成しているのかは明らかとなっていないため、本研究では、膝可動性低下という身体の変化に対して、ヒトが筋活動をどのように変化させるのかを調べることによって、ヒトが起立動作の運動プログラムをどのように生成しているのかを明らかにすることを目指した。高齢者疑似体験装具を用いて膝の可動性を低下させ、その状態で起立動作の計測を行った。通常の起立動作を30回、膝装具装着時の起立動作を30回、膝装具を外した後の起立動作を30回、この順で計測した。起立動作の筋活動は、前屈、離臀、伸展、安定化の、金シナジーと呼ばれる4種類の筋活動のグループに分割し、解析した。その結果、膝可動性低下時には、前屈の筋活動が増加し、離臀、安定化の筋活動が低下することが明らかとなった。これは、前屈を勢いよく行うことによって膝可動性低下を補ったと考えられ、前屈の活動増加は、起立動作の運動プログラムの変化を反映したものと考えられる。このことから、前屈の活動の大きさが起立動作の運動プログラムにおいて重要な役割を占める可能性が示唆された。今後、他の様々な環境や身体の変化において検証することが求められる。
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Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
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[Presentation] Muscle Tension Analysis in Stroke Patient Sit-to-Stand Motion by Joint Torque-Based Normalization2020
Author(s)
Ruoxi Wang, Qi An, Ningjia Yang, Hiroki Kogami, Kazunori Yoshida, Hiroyuki Hamada, Shingo Shimoda, Hiroshi Yamasaki, Moeka Sonoo, Fady Alnajjar, Noriaki Hattori, Kouji Takahashi, Takanori Fujii, Hironori Otomune, Ichiro Miyai, Atsushi Yamashita, Hajime Asama
Organizer
5th International Conference on NeuroRehabilitaion (ICNR2020)
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Int'l Joint Research