| Project/Area Number |
23K19383
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0703:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
川田 美風 京都大学, 理学研究科, 助教 (90980631)
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| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 大脳化 / 直立二足歩行 / 運動シミュレーション / 筋骨格モデル / 頭蓋骨 / 運動効率 |
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| Outline of Research at the Start |
直立二足歩行に伴う姿勢の変化により、頭部と頸部をつなぐ大後頭孔が他霊長類と比較して前方に移動したことで、ヒトでは比較的少ない緊張力で頭部を支持することが可能となっている。これにより重い頭部の支持が可能となったことが、後の脳の拡大を容易にしたと予想される。しかし大後頭孔の前方への位置変化が、直立二足歩行時の頭部の支持効率をどの程度上昇させたのかは不明である。本研究では筋骨格モデルによる運動シミュレーションにより、大後頭孔の位置変化が頭部支持にどの程度影響を与えるか動的条件下で定量的に解析する。これにより、直立二足歩行の獲得による頭部支持の効率化が後の脳の拡大を容易にしたかを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
直立二足歩行に伴う姿勢の変化により、頭部と頸部をつなぐ大後頭孔が他霊長類と比較して前方に移動したことで、ヒトでは比較的少ない筋張力で頭部を支持することが可能となっている。これにより思い頭部の支持が可能となったことが、後の脳の拡大を容易にしたと予想される。しかし大後頭孔の前方への位置変化が、直立二足歩行時の頭部の支持効率をどの程度上昇させたのかという分析は行われていない。さらに、先行研究では静止状態の頭部支持効率しか考慮されておらず、動的条件下での検証は行われていない。本研究では筋骨格モデルによる運動シミュレーションにより、大後頭孔の位置変化が頭部支持にどの程度影響を与えるかについて動的条件下で定量的に解析する。これにより、直立二足歩行の獲得による頭部支持の効率化が後の脳の拡大を容易にしたか、仮想実験的に明らかにすることを目指す。2023年度は、CT撮像により取得したヒト、サルの3D形態データから、筋骨格モデルを作成した。今年度は、運動計測と運動シミュレーションによりデータを収集し、研究成果のまとめをおこなう予定である。運動計測の具体的な手順や、必要物品はすでに確認済みで、実験の許可もおりている。
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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
2023年度内に当初予定していた筋骨格モデルの作成を完了することができた。今年度は、運動計測と運動シミュレーションによりデータを収集し、研究成果のまとめをおこなう予定である。運動計測の具体的な手順や必要物品はすでに確認済みで、実験の許可もおりており、今後も順調に研究が進展していく見通しである。
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| Strategy for Future Research Activity |
歩行時における頭頸部の3次元的な運動を詳細に測定した研究はない。そのため、予備調査も兼ねて運動計測を先行して行う予定である。その後、運動シミュレーションによりデータを収集し、得られたデータをもとに研究成果をまとめ、論文執筆作業を進める予定である。
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