2020 Fiscal Year Annual Research Report
姿勢制御を司る反射系が歩行運動において果たす役割の解明
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18H03167
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
西井 淳 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00242040)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阪口 豊 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (40205737)
大脇 大 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40551908)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 歩行制御 / 立位姿勢制御 / 感覚運動統合 / CPG |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1) 綱渡り競技で用いられるバンド状の紐であるスラックラインに足部を置いて体重をかけると，左右方向の揺動を抑えるためと考えられる振戦運動が脚部にしばしば生じる。本年度は前年度までに引き続き，このようなスラックラインタスクと歩行運動における筋活動の計測実験及びデータ解析を行った。その結果，姿勢制御に寄与する筋シナジーが歩行中の蹴り出しや着地動作，歩行運動に必要な左右の揺動生成に寄与している可能性があることを示唆する結果を得た。
2) 姿勢制御に関わる筋活動の計測実験のため，立位時の被験者に揺動を与える装置の製作を行った。製作に必要な大型加工機器の利用をコロナ感染症対策のために長期間行えなかったため，制御ソフトウェアの作成及び，本装置を利用した運動計測実験は2021年度の実施を予定している。
3) 前年度に検討した「垂直離陸」という武術的立位特性の解析に加え， 静止立位に安住するのではなくすぐに動き出せることを重視した「機能的立位」 の特性について実験的に検討した。その結果，機能的立位姿勢では，動作を始めてから足を踏み出すまでの時間が短くなり，体幹の上下動が減少することが明らかになった。この結果は，「機能的立位」が無駄な上下動を抑えスムーズに歩行動作に移行できる状態であることを示唆する。
4) 過去に研究代表者と分担者で構築した反射とCPGによる歩行制御モデルについて再検討を行い，制御パラメータが歩行の安定性に及ぼす影響を検証して論文投稿を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
感染症対策のため，開発中の揺動装置を用いた予備実験や，姿勢制御と歩行制御の関連性を探るために必要な運動計測実験を行うことが出来ず，これまで取得したデータ解析等実験全般にも遅延が生じたため，「やや遅れている」と判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では，不安定な足場上での立位姿勢維持タスクにおける感覚情報と筋活性の関係性を手がかりとして，歩行制御に内在する姿勢制御の役割を推定することを目的としている。今後は，製作した揺動装置を用いた運動計測実験を行い，立位姿勢時の揺動反応および歩行運動時の筋活動の計測実験を行う。その結果に基づき，歩行中の姿勢制御及び歩容生成に，反射系による感覚運動変換がいかに寄与しているかを解明する。
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