2017 Fiscal Year Annual Research Report
Computational Motor Control Approach for Aging
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15K12597
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
和田 安弘 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (70293248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大石 潔 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40185187)
南部 功夫 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (40553235)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 運動制御 / 計算論 / 等時性 / 筋電 / 脳波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動機能の加齢に伴う低下を評価できるようになれば、健康状態を維持できる可能性が高まることが期待できる。脳科学的計算論的アプローチの知見をベースに、身体運動計測と脳のイメージング計測の両方を組み合わせて、運動機能の変化を計算論モデルから評価する基礎的な研究開発を実施し、以下の実績を得た。
（１）等時性が観測される運動（8の字、2重楕円運動）及びフィッツの法則に従うと考えられる運動軌道、筋電、脳波（EEG)を同時計測し、健常被験者９名分のデータを計測した。まず、この計測データの運動軌道、筋電のデータを使って、提案している計算論的モデルの妥当性の検証を実施した。 等時性は大小の円の運動時間が等しくなる現象と捉えられているが、我々は大小の円を描く運動指令に基づく関係モデルを提案しており、提案モデルでは、腕運動の関節トルクによって表現されている。我々は提案モデルを発展させ、脳からの運動指令の近似とされる筋電（EMG）を用いて、上述のモデルでの妥当性の検討・評価をおこなった。実験では、異なる運動距離の2重楕円や8の字を描画した際のEMGを用いて上述モデルで解析した。その結果、運動時間比よりEMGの方が運動距離比の増加に対する変化が小さいことが分かつた。この結果は、運動距離比が変化してもEMGの比はほぼ一定であり、EMG から等時性を説明できる可能性を示唆している。
（２）時間分解能の高い脳波(EEG)の解析方法の検討をすすめており、脳波の位相同期現象を脳領域間の時系列変化に着目した脳の機能的ネットワーク 解析を検討し、定量的に評価する手法を提案した。今後、等時性現象等の脳波解析において、本手法を適用して検討する予定である。
（３）EEGのみならずｆNIRSでの検討も見据えて、NIRS信号のリアルタイムによる頭皮血流除去の比較的簡便な方法を検討した。
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Research Products
(9 results)
