| Project/Area Number |
23K21613
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| Project/Area Number (Other) |
21H03342 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
和坂 俊昭 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60390697)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥14,820,000 (Direct Cost: ¥11,400,000、Indirect Cost: ¥3,420,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | 巧緻的運動 / 体性感覚情報 / 確率共鳴 / 手指 / 感覚運動統合 / 運動制御 |
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| Outline of Research at the Start |
感覚閾値以下の微弱な情報の提示は、単純な運動の正確性を高めるためには有効であることが知られているが、複雑な運動に対して効果的であるのかは明らかにされていない。本研究は、巧緻的な手指の運動を行う際の体性感覚系の働きを解明し、その研究成果から、手指の運動機能を高めるために効果的な体性感覚情報の提示法を確立するものである。体性感覚の提示には電気刺激を用いる。手指は生体で最も巧緻的な身体部位であるが、筋の収縮様式の違いや把握力の増減に対して、電気刺激の強度や提示部位を操作し、運動の誤差や正確性を検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
手指の巧緻的な運動が可能となる背景には、目的とする筋張力発揮量を正確にコントロールする能力が重要である。しかしながら、どれだけ正確に運動を遂行しようとしても、運動の誤差は必ず生じる。この誤差を最小にするために、運動を反復して練習し、運動の精度を高めることは一般的に行われている。本研究では、運動の誤差を減少させる新たな方法として、感覚情報のノイズ（雑音）を用いて、生体機能を高める「確率共鳴」と呼ばれる現象に注目する。電気刺激を用いて、運動部位に対して微弱な体性感覚情報を提示し、リアルタイムで運動系の機能を亢進させ、運動の誤差を抑制することで運動の調整能力を向上させる方法を確立することを目的としている。
2022年度は、手指の巧緻的な運動に影響を与える体性感覚情報の提示法を確立するために、手指を支配する神経に対する電気刺激の強度の検討を行った。これまでの体性感覚情報を提示した先行研究では、振動刺激を用いられており、感覚閾値以下の強度が採用されているが、この提示法と刺激強度が最適か検討を行った報告が少ない。そこで、神経に対して効率的に刺激を行える電気刺激を用いて、感覚閾値を基準として3条件の強度（感覚閾値の0.9倍、1.1倍、運動閾値）を設定し、手指を用いた視覚追従課題時の目標値と発揮張力の絶対誤差を調べた。感覚閾値以下の強度による体性感覚情報の提示が最も運動の誤差を減少させることが明らかとなったが、その効果は筋力の発揮様式によって異なることが明らかとなった。
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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
2022年度に計画した研究課題を実施し、手指の巧緻性を向上させるために有効な体性感覚情報の刺激強度を明らかにした。その研究成果を学術論文として発表する準備を行っているため、おおむね順調に研究は進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
体性感覚情報が運動の調整能力を向上させる神経機構は不明な点が多く残されているため、メカニズム解明と効果的な刺激提示法については次年度以降も検討を行う予定である。2023年度は、神経への刺激以外に筋に対して直接提示する方法も検討し、引き続き効果的な刺激法を調べる。また、微弱な体性感覚情報を提示した時の脳と筋の活動の関連性についても検討を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
