| Project/Area Number |
22K17630
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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 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
内富 寛隆 東京工業大学, 情報理工学院, 特任准教授 (30886932)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 身体図式 / 身体像 / 歩行運動 / 運動再学習 / 認知運動療法 / 人工知能 / 運動計測 / 身体感覚 / 身体化感覚 |
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| Outline of Research at the Start |
脳の認知過程への介入によって運動再学習を行う認知運動療法では、脳内の自身の身体に関するイメージである身体像と実際の身体運動との乖離に患者が気づくことが重要となる。しかしこの様な乖離の生成過程、および運動再学習過程への影響については十分解明されていない。そこで本研究では、身体像の生成過程における身体図式に着目し、身体図式と身体像の乖離が運動再学習過程に及ぼす影響を解明することを目的とする。具体的には最も基本的な身体機能である歩行運動を取り上げる。これらの成果は身体図式の新たな再学習過程を解明し、歩行障害の回復に向けた運動再学習を行うリハビリ支援システムの創生に寄与することが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、身体図式と身体像の乖離が歩行運動の運動再学習過程に及ぼす影響の解明するために、第2年度（2023年度）は昨年度に引き続き、研究項目１「歩行運動における身体図式と身体像の乖離の評価」と研究項目２「身体図式と身体像の乖離に基づく外的フィードバックが歩行運動に及ぼす影響の分析」を並行して進めてきた。
研究項目１においては身体図式と身体像が乖離した状態における身体の運動の評価を更に推進した。具体的には、ヘッドマウントディスプレイを介した仮想空間において実身体と等身大の仮想身体を表示し、実身体の姿勢に対して仮想身体の姿勢を相違させることで身体図式に対して身体像を乖離させ、この時の実身体の運動特性を、光学式モーションキャプチャーシステムを用いて評価した。その結果、仮想身体の姿勢が実身体と一致して運動した場合と比較して、仮想身体の姿勢が実身体と相違した場合では、自己身体認知が変化するとともに、実身体の運動軌道が変化することが示唆された。
研究項目２においては身体図式と身体像の乖離に基づく外的フィードバックのシステムの開発を更に推進した。具体的には、2022年度の成果であるIMUセンサを用いた歩行計測システムを発展させ、カメラ画像とフュージョンすることで、オクルージョンに対してロバストに歩行時の全身の運動を計測可能なシステムを開発した。また、IMUセンサを用いた歩行分析に基づいて外的フィードバックを行う仮想身体を生成可能なアバターシステムの開発を開始した。今後着手予定の研究項目３としての「身体図式と身体像の乖離が緩和することによる運動再学習過程への有効性の調査」の予備的検討として、IMUセンサに基づく歩行分析を用いて、股関節疾患患者の歩行特性の調査も行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目標は、身体図式と身体像の乖離が歩行運動の運動再学習過程に及ぼす影響の解明することであり、第2年度（2023年度）は、（１）身体図式と身体像が乖離した状態における身体の運動を評価すること、および（２）IMUセンサを用いた歩行計測システムを発展させることで外的フィードバックを生成するためのシステムの技術基盤を確立することに成功した。その結果、おおむね想定通りの成果を達成することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
第3年度（2024年度）は、第2年度（2023年度）の成果である技術基盤を発展させ、仮想現実空間および拡張現実空間の技術を活用して歩行運動に対して外的フィードバックを行うシステムの開発を行う。そのうえで、研究項目２としての身体図式と身体像の乖離に基づく外的フィードバックが歩行運動に及ぼす影響の分析を継続的に推進してまとめ、研究項目３の基礎検討につなげる予定である。
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