運動誤差の修正に関わる感覚運動統合の機序を脳波筋電図コヒーレンスから解明する

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K12971
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 牛山 潤一 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 准教授 (60407137)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 脳波 / 筋電図 / コヒーレンス / 感覚運動統合

Outline of Annual Research Achievements

我々の身体運動には、運動指令の不正確性や身体システムの冗長性、身体外部環境の変化など、さまざまな要因による「運動誤差」が常に伴う。そのため、感覚系はこの運動誤差情報を正確に中枢神経系にフィードバックし、運動指令を時々刻々と修正する必要がある。本研究では、こうした運動誤差の修正に関わる感覚系と運動系の統合過程を、運動皮質と筋の相動性の指標である「脳波筋電図コヒーレンス」を用いて検討する。
平成28年度は、研究1「断続的筋収縮課題中の初期運動誤差と脳波筋電図コヒーレンスの相関関係」に取り組んだ。この研究では、断続的な静的筋収縮中、どのように力を立ち上げ、運動初期にどの程度運動誤差が生じたかによって、力の維持期における運動誤差の修正プロセスは異なるだろう、という仮説のもと、運動初期に生じる運動誤差と脳波筋電図コヒーレンスの相関関係を検証しようというものである。実験環境の整備、実験プロトコルの策定、計測・解析プログラムの作成、予備的検討を重ね、現在は本実験を進行中である。0.5秒以内に目標張力レベルまで力を到達させる「Ballistic-and-Hold課題」，1秒ないし2秒の時間をかけてゆっくりと力を立ち上げたのち目標レベルで力を維持する「Ramp-and-Hold課題」を設定し、実験を行なっているが、運動初期の運動誤差が大きなほど、脳波筋電図コヒーレンスが強い傾向が、力の立ち上げ方の異なる課題間で、また同一課題内の試行を運動誤差の強度でソートした場合には試行間で、見いだされつつある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予備的検討に相応の時間を要したため、「研究1」の本実験完了には至っていない。しかし、実験プロトコルおよび計測プログラムの実装は完了しているため、継続的な本実験の実施により研究はスムーズに進捗していくはずである。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度も上述の研究1の本実験を進めていく。これらに一定の目処がたったあとには「研究2:運動誤差修正と脳波筋電図コヒーレンスの因果関係」の実験環境の整備、実験プロトコルの策定、計測・解析プログラムの作成にとりかかる。