2015 Fiscal Year Research-status Report
障害物回避動作におけるバランス保持機構：姿勢調節の3位相から
| Project/Area Number |
15K01474
|
|---|
| Research Institution | Jobu University |
|---|
Principal Investigator |
井田 博史 上武大学, 商学部, 准教授 (20392194)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 姿勢制御 / 立位バランス / 予測性姿勢調節 / 補償性姿勢調節 / 障害物回避 / クリアランス / 転倒予防 / ヴァーチャル環境 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，筋活動計測と動作解析の手法を用いて，障害物回避動作中に発揮される初期・予測性・補償性の姿勢調節3位相それぞれについて，その機能的役割を明らかにすることを目的とする．これに向けて，「目標①：姿勢計測実験系の構築と再現性の確認」，「目標②：踏み越え動作と通り抜け動作の実環境実験」，「目標③：視覚情報を操作したヴァーチャル環境実験」，の3つの到達目標を設定した．初年度（平成27年度）は，倫理委員会への申請や大型機材の手配を行い，その後目標①における実験系の構築と先行研究の再実験，目標②における予備実験と本実験の前半部分を行う計画であった．
目標①に関しては，研究代表者が前任の機関で行った研究課題をさらに推進するため，同等の姿勢計測実験系を現所属機関実験室内に構築した．学内倫理委員会の承認を受けて再実験・追実験を行い，データの再現性と妥当性を確認することができた．また目標②および目標③で必要な周辺装置の配備や計測手順の確認を行い，計画されている被験者実験のための環境整備が完了した．加えて，当初の計画にはなかったが，データ解析用プログラムを作り直し，より適当と考えられる指標により筋活動を評価できるようになった．
目標②については，実環境における床上障害物の踏み越え動作に関する予備実験を行い，動作課題と実験手順の詳細を決定した．しかしながら主体となる本実験は次年度（平成28年度）に持ち越すことになったため，この目標に関しては具体的な研究成果がまだ得られていない．一方目標③のヴァーチャル環境実験については，一部前倒しをして実験データの収集および解析を行った．現段階では，障害物の動きや呈示環境に関する視覚情報を操作することにより，衝突回避のための主動作（脚部挙上）と姿勢調節の両方の筋活動に変調が生じることを示唆する結果が得られている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の進捗は，各到達目標の達成度に多少の前後はあったものの，全体として順調である．初年度（平成27年度）における運営的作業においては，まず申請課題が学内倫理委員会に承認され，また研究グループ内の議論を進めた．また実験に使用する大型機材を手配し，本研究課題用にカスタマイズして実験室内に設置した．
「目標①：姿勢計測実験系の構築と再現性の確認」については，当初の計画通り概ね初年度で完了した．しかしながら，不具合のあった動作解析用赤外線カメラの換装時に新たに別の赤外線カメラが故障していることが判明し，残った正常なカメラのみで計測系を構築することとなった．この問題への対応は次年度（平成28年度）以降の課題とした．応募者らの先行研究に対する再実験・追実験は計画通り完了し，データの再現性および計測系の妥当性を確認できた．また当初の計画にはなかったが，新たに筋活動評価用の計算プログラムを作成した．
「目標②：踏み越え動作と通り抜け動作の実環境実験」に関しては，床上障害物の踏み越え動作に関する予備実験を行った．動作試技および計測手順については概ね決定されたが，主体となる本実験については被験者採用時期の事情により次年度（平成28年度）に持ち越すこととなった．一方，目標③で掲げたヴァーチャル環境実験については呈示用視覚刺激の作成を終え，一部計画を前倒しして実験データの収集と解析を行った．これに関しては平成28年度中の成果公開に向けて準備作業に着手している．
|
| Strategy for Future Research Activity |
「目標①：姿勢計測実験系の構築と再現性の確認」に関しては，新しく不具合が確認された動作解析用赤外線カメラの交換を行う．ただし高額物品であるため，外部研究助成金を確保できた場合に限り，できない場合は現状のシステム構成で目標②および目標③の実験を行う．「目標②：踏み越え動作と通り抜け動作の実環境実験」に関しては，平成28年度前期中を目安として本実験を実施する．これが完了した後，直ちにデータの解析と結果のまとめを行い，当該年度中もしくは翌年度（平成29年度）中の成果公開を目指す．「目標③：視覚情報を操作したヴァーチャル環境実験」では，前倒しして行った実験の結果をまとめ，成果公開を進める．また必要に応じて追実験を実施し，データの補完および拡充を図る．
|
| Causes of Carryover |
動作解析用赤外線カメラに不具合が多発したため，当該システムの更新のため予定を大幅に上回る支出があった．それにともない，その他の経費を見込んで500,000円の前倒し支払請求を行ったが，計画していた被験者実験を次年度（平成28年度）に持ち越すこととなったため，ここで予定していた人件費・謝金の支出がなかった．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
被験者実験のための人件費・謝金として使用する．ただし翌年度分相当額はすでに前倒し支払により請求済みであるため，当初予定していた物品費や旅費などは別の研究助成金により補填することを見込んでいる．
|
