| Project/Area Number |
23K21866
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| Project/Area Number (Other) |
21H03854 (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 90150:Medical assistive technology-related
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小幡 博基 九州工業大学, 教養教育院, 教授 (70455377)
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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 |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
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| Keywords | 歩行補助用具 / 運動学習 / 歩行適応 / 神経科学 / 高齢者 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の最終目的は、虚弱高齢者の歩行能力を最大限に引き出すための新たな歩行補助用具を開発することである。これを達成するため、これまで物理的な安定性のみが追及されてきた歩行補助用具の設計概念に、歩行ニューロリハビリテーションの要点である①二足歩行(通常歩行)との神経基盤の共有、②脊髄歩行神経回路の活性化、③脳の高次中枢の参画、の3点を加えることを目指す。本研究では、既存の歩行補助用具である歩行器や片手杖を用いた歩行および、これらの用具よりも歩行機能の改善に効果的であることが報告されているポール・ウォーキング(PW)について、①から③の要点をどの程度満たすのかについて明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は研究計画のうち、通常歩行(CW)とT字杖歩行(TW)の「神経制御の共有の程度」を明らかにするための実験および解析を行った。健常成人10名(26.3±1.8歳)を対象に、左右二枚のベルトが独立して動作するスプリットトレッドミルを用い、左右非対称のベルト速度への歩行適応(スプリット条件への適応)を促す運動学習課題を行った。一方の歩行モード(CW or TW)で歩行適応後に左右対称のベルト速度に戻し、もう一方(TW or CW)の歩行モードでの脱適応の過程を観察することで、CＷとTＷ間で歩行適応の影響をどの程度共有するのかを調べた(同歩行モードの適応、脱適応も実施)。歩行接地時の制動力ピーク成分の左右差を歩行適応の指標とした結果において、(1)TWではCWに比べてスプリット条件開始直後の左右差が終了直後の左右差に近い、(2)ＣＷでの適応後にＴＷの脱適応において認められる適応の影響はＣＷでの適応後にＣＷの脱適応において認められる適応の影響に比べて小さい、(3) CWで適応し、ＴWの脱適応で適応の影響を忘却しようとしてもCWには適応の影響が残る(逆の条件でも同様)ことがわかった。
これらの結果から、(1)通常歩行とT字杖歩行の神経制御は独立性が強いこと、(2)Ｔ字杖での歩行は左右のベルト速度の変化にすぐに対応することはできるが、適応の影響は通常歩行へは転移しにくいことがわかった。この通常歩行とＴ字杖歩行の関係は、通常歩行と歩行器歩行の関係と同じであり、神経制御の共有の観点から考えると、歩行器やＴ字杖などの既存の歩行補助用具を用いた歩行トレーニングは通常歩行の維持・再獲得には効果的ではない可能性がある。
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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
今年度は研究計画のうち、課題①「歩行適応」、研究④「介入研究」に関して、それぞれ進めることができた。課題①については順調に進展しており、研究成果の一部について、国際誌への論文投稿を行うことができた。研究②の「筋電図」および研究③「脳波」については、昨年度に引き続き解析を進めている。研究④については、協力施設で被検者を徐々に増やしているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は研究申請の年次計画に従い、課題④である介入研究を引き続き実施する。
課題①の歩行適応課題を用いた歩行補助用具と通常歩行の「神経制御の共有」に関する研究についてはデータがまとまってきたため、レヴューのような形でまとめる作業に入ることを考えている。
課題②と③については2024年度中に解析を終え、その一部については論文にする予定である。
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