2020 Fiscal Year Research-status Report
歩行運動に関与する筋活動の協調構造から探る関節間シナジーの形成メカニズム
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18K17913
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| Research Institution | Yamaguchi Junior College |
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Principal Investigator |
日置 智子 山口短期大学, その他部局等, 准教授 (30390272)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 筋シナジー / 関節間シナジー / 歩行 / 協調構造 / 脚制御戦略 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトの歩行を観察すると一歩ごとに脚の関節軌道にばらつきがみられる。関節軌道がばらつくと足先の高さが変わってしまい転倒などが生じる恐れが出てくるが、実際にはある関節のばらつきを他の関節が補うという協調的な働き(関節間シナジー)によって足先位置のばらつきが抑えられていることが明らかとなっている。関節間シナジーを形成するためには、関節群を動かすための複数の筋群の活動（筋シナジー）間にも協調構造が存在するはずである。本研究では、この筋群の活動における協調構造が、足先位置のばらつきを抑える関節間シナジーの形成にどのように寄与しているのかを明らかにすることで、歩行中の脚制御戦略を解明することを目的としている。
これまで、歩行の一周期の各瞬間に働く関節間シナジーが股・膝・足関節のいずれの関節同士の協調によるものかを明らかにしてきた。本年度は、それらの関節間シナジーの形成に関与する筋群の活動の解析を進めるため、前年度までに実施したトレッドミル上における歩行中の筋電および脚関節軌道の計測で得られたデータについて、被験者ごとのデータの見直し・整理、また、脚関節軌道データの歩行の一周期ごとの切り出し、筋電データの整流化、フィルタ処理等を行った。
さらに、歩行およびバランスタスク中の筋群の活動より推定された筋シナジーから、共通する筋シナジーを確認し、立位維持のための姿勢制御が、歩行時の立脚期と遊脚期それぞれの時期における姿勢制御および脚運動制御にいかに寄与しているかについて考察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、前年度までに実施した歩行計測実験で得られたデータの見直しや前処理を行った。さらに、歩行中およびバランスタスク中における共通筋シナジーを確認し、歩行の立脚期と遊脚期それぞれの時期における役割について考察したが、新型コロナウイルス感染防止対策の影響を受け、予定していた筋シナジーに対する解析を実施するまでには至らなかった。
以上の状況を踏まえて、進捗状況を「やや遅れている」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
筋群間の活動に歩行の安定化に寄与するような協調構造が存在するかどうかを明らかにするための解析を行う。
具体的には、筋電データから推定された筋シナジーにUCM(Uncontrolled Manifold)解析とCR(Covariation Analysis by Randomization)解析を行い、筋シナジー間に協調構造が存在するかどうかを調べることで、歩行の一周期における各瞬間に働く足先位置のばらつきを抑える関節間シナジーが筋群の活動の協調により形成されたものかどうかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
本年度実施する予定であった筋シナジーの解析が遅れ、研究成果の発表を次年度に先送りすることとなったため、未使用額が発生した。この未使用額は、次年度の成果報告のための費用に充てる予定である。
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