2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of sensory-motor integrated rehabilitation system using illusion
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16H03210
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
坂口 正道 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60283727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 郁雄 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (70182970)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 運動錯覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで，脳卒中発症後6 ヶ月程度経過すると機能回復はプラトーと考えられ，その後は機能維持訓練が行われてきた．ところが脳には，神経細胞が破壊されても生き残った神経細胞が役割を代行する能力，可塑性があり，これを利用して神経路に新たな役割を分担させたり強化したりすることで，維持期に至っても麻痺した手足の機能を回復することができる．本研究では，コンピュータグラフィックス（CG）を用いた複合現実感技術や，対象物との接触感覚や反力等の力触覚提示技術を応用し，身体所有感の転移などの錯覚を想起させることで脳に刺激を与え，脳の可塑性を誘発する効果的な感覚運動統合リハビリテーションシステムを開発する．本年度は，手指を対象とした視触覚同時提示ボール回しシステムおよび上肢協調運動を対象とした運動触覚ミラーセラピーシステムの効果の検証，および伸張反射を利用したガイドとタイミングを組み合わせた楽器型リハビリテーションシステムの開発を行った．
手指動作を対象とした視触覚同時提示ボール回しシステムは，開発したシステムを用いた前後での脳波計測を実施し，事象関連脱同期の検証を実施した．上肢協調運動を対象とした運動触覚ミラーセラピーシステムは，検証実験用機を用いて病院での評価を実施した．
楽器型リハビリテーションシステムは，画面に映像を提示することで運動を想起させ，空気圧アクチュエータを用いたトランペット型デバイスを用いることで運動の意図と指の動きを位置レベルで一致させたり，伸張反射を誘発して筋活動レベルで一致させたりすることができる．本システムを用いることで，健常者を対象とし，運動学習効果の検証を行った．
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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
手指動作を対象とした視触覚同時提示ボール回しシステムについて，使用前後での脳波を計測することで，被験者への効果の定量的な評価を実施した．上肢協調運動を対象とした運動触覚ミラーセラピーシステムについて，検証実験機を開発し，病院において効果の検証実験を実施した．また，ガイドとタイミングを組み合わせることで，伸張反射により筋活動を誘発する楽器型リハビリテーションシステムの開発を行った．以上の結果から，本研究はおおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，手指動作を対象とした視触覚同時提示ボール回しシステムについて，システム使用中における脳波計測も実施し，運動錯覚誘発時の脳機能の解明とリハビリ効果の検証を実施しする．上肢協調運動を対象とした運動触覚ミラーセラピーシステムは，検証実験機を用いた実験を継続して実施し，実用化について検討する．また，伸張反射により筋活動を誘発する上肢および下肢を対象としたリハビリテーションシステムの開発と検証を実施する．
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