2016 Fiscal Year Research-status Report
運動学習制御における内部モデル機能解明に関する研究
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16K21649
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
本多 武尊 公益財団法人東京都医学総合研究所, 運動・感覚システム研究分野, 研究員 (20761307)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 小脳 / 運動学習 / 内部モデル / 運動制御 / 理論 / プリズム適応課題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小脳は学習器として働き、小脳に内部モデルを実現していると考えらているが、小脳で学習したその内部モデルはどのような情報をモデル化しているのかについて明らかにされていない。そこで、本研究では、①プリズム適応課題を応用したヒトの行動実験を行い、内部モデルの特性を調査し、②理論的枠組みを構築することにより、小脳の内部モデル機能を明らかにする。さらに、③本研究で得られた理論的知見に基づいたクリニカルインデックスを開発し、小脳患者の小脳運動学習機能を測定し、臨床への貢献を目指す。
当該年度では、プリズム適応課題における運動制御について理論的枠組みの構築が計画通り順調に進み、新しく順・逆モデル混成システムのモデル化を達成した。さらに、その定式化にも成功した。この成果を公表するために論文を執筆した。現在、論文投稿を行い、採録を目指している。この成果を当該年度に理化学研究所脳科学総合研究センターの招待講演で口頭発表した。また次年度5月に国際小脳学会での発表が決まっている。さらに、プリズム適応課題を簡便に行うためのシステムの開発を進めている。こちらも順調に進んでいる。
プリズム適応課題における運動制御の定式化が可能になったことで、それに基づいた大規模シミュレーションが構築でき小脳患者の病態を表すクリニカルインデックスの開発の道筋が見えて来た。この理論が正しいかどうかについて次年度に開発中のシステムを使って確認できる段階へと進めることが可能となった。
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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
研究はおおむね計画書通りに進んでおり、当該年度内に論文投稿できたことが予想以上の成果となった。使用予定の機器が人気があり入手困難であったため、さらには、技術更新の時期と重なって早期入手に利益がなかったため、機器購入が計画より遅くなったが、ソフトウェアの開発は進んだため、全体として遅延は生じていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度内に構築できた理論モデルに基づいて、大規模シミュレーションを用いてクリニカルインデックスの開発を進める。そして、開発している簡便なプリズム適応課題システムを使って、実際に、小脳患者の記録を進めていく。
これによって、理論モデルの妥当性を確認し、小脳患者の病態評価システムの確立を目指す。
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| Causes of Carryover |
使用予定であったVRシステムが人気があったため、入手困難な状況であった。Kinect v2については出荷制限があって注文も不可能であった。また、VRシステムを制御するためのノート型の計算機は現在もそのスペックをVRに対応するため急速に上がっている。そのため、機器がそろったところで計算機を購入したため、入手するのに時間がかかってしまった。それらの機器の特性によって購入する制御用ソフトウェアが異なることから、機器がそろいその特性を実際に調査していく過程に遅れが生じ、当該年度内に制御用ソフトウェアを購入することに遅れが生じた。
幸運にも予想以上に理論的枠組みの構築と定式化が進んだため、当該年度で大規模シミュレーションによる調査は必要がなくなった。次年度ではクリニカルインデックスの開発のために大規模シミュレーションによる調査を進めていく。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度では、解析用の計算機とソフトウェアに加えて、システム制御用ソフトウェアと大規模シミュレーション用計算機を購入する計画である。
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Research Products
(2 results)
