繰り返し動作の変動における生理学的因子の解明および変動抑制装置の開発
| Project/Area Number |
20K19617
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
瀧 千波 摂南大学, スポーツ振興センター, 助教 (40844311)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 電気刺激 / 確率共振 / ノイズ / フラクタル / 最大随意収縮 / H波 / 自律神経活動 / 筋出力 / ゆらぎ / DMCA / 個人内変動 / 自律神経 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトは繰り返しの同一動作を求められることが日常生活やスポーツの場面で存在する。しかし、ヒトは機械とは異なり、同一動作を繰り返し行おうとしても、実際の動作には意図しない変動が生じる。この動作の変動はパフォーマンスに重要な影響を与えるが、動作の変動が発生する生理学的なメカニズムは明らかにされていない。そこでこのメカニズムを明らかにするために、本研究では自律神経活動のゆらぎに焦点を当て、動作の変動との関係性について検討する。その後、明らかにされたメカニズムを基に抑制方法を提案する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
スポーツやリハビリテーションの現場では繰り返しの動作を要求される場面が多々あり、動作の再現性が必要とされる。しかしながら、ヒトの動作には疲労がない場合であっても試行間での誤差といった「動作のばらつき」が発生する。そこで本研究は、ヒトの意図せぬ動作のばらつきに対する生理学的メカニズムの解明を目的とし、明らかになったメカニズムを基に動作のばらつきを抑制する電気刺激装置を開発する。本年度は昨年度実施したシミュレーションに基づいたヒトへの検証実験およびシミュレーションの追加実験を行った。昨年度実施したシミュレーションの結果に基づき決定した電気刺激のパラメータを、脛骨神経に印加し、安静時におけるH波振幅がシミュレーションで推定した値とフィットするか否かを検証した。同一被験者に対して、別日に複数回実施した結果、シミュレーションから算出した結果とフィットする場合とフィットしない場合が存在することが確認された。そこで、逓減率を加えたモデル（Boxtel 2019）を用いて信号を作成し、再度シミュレーションを行い、実効値を算出した。この実効値を用いて再度脛骨神経に電気刺激を行い、H波振幅を検証した結果、逓減率を考慮せずに決定した実効値を用いた電気刺激よりも、長周期の変動がスケーリング指数1に近づくことが確認され、シミュレーションの予測値と近づくことも確認された。また、算出した実効値を用いて電気刺激装置のプロトタイプを作成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
装置開発時に必要であった部品の到着が遅れたこと、ヒトへの確認実験およびシミュレーションの再実験を行ったため、時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は電気刺激装置の開発を進める。また、電気刺激装置を可能な限り小型化できるように検討する。同時に研究結果の論文についても進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
