Development of assessment for the complexity on muscle activity in children with cerebral palsy.

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K14070
• Research Institution: Gunma Paz University
• Principal Investigator: 橋口 優 群馬パース大学, 保健科学部, 講師 (60779908)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 筋活動の複雑系 / 筋シナジー

Outline of Annual Research Achievements

上肢巧緻動作に伴う筋活動の複雑系を示す指標（CM-S）の開発のため、まずは既存の指標（walk-DMC）を利用し、条件による筋活動の複雑系の変化とCM-Sに関連する数値の検討を行った。条件として、リハビリテーション分野で用いられ、下肢の関節を固定する装具（足関節のみを固定する短下肢装具、足関節と膝関節を固定する長下肢装具）の装着を設定した。課題は歩行動作とし、各筋の筋活動量と筋シナジーの代表値である筋シナジー数及びwalk-DMCと筋シナジーの特徴量（活動タイミングや各筋への寄与率）を複雑系の数値として算出した。結果について、短下肢装具の装着により内側広筋の筋活動量が変化し（p<0.01）、長下肢装具の装着により中殿筋と前脛骨筋の筋活動量の変化が認められた（p<0.01）が、筋シナジー数及びwalk-DMCについては条件間での有意な変化が認められなかった（p>0.05）。一方で、抽出された筋シナジーの特徴量については、活動タイミングの遷移や各筋への寄与率の増減などの傾向が認められた。これらの結果より、以下の結論を得た。
・即時的な力学的制限によって、各筋の筋活動量は変化するが、筋シナジーの代表値によって示される筋活動の複雑系に変化は見られない。
・筋活動の複雑系を明示するために、活動タイミングや各筋への寄与率など筋シナジーの特徴量についても評価する必要がある。
本研究の結果から、筋シナジーが示す筋活動の複雑系は即時的な力学的変化には依存せず、中枢神経障害や運動学習などに伴い長期的に変化を示す可能性が示唆された。また、代表値のみではなく、筋シナジーの特徴量についても詳細な検討が必要であることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

上肢巧緻動作を課題とした測定を継続し、既存のWalk-DMCを応用した指標（CM-S）の開発を行う予定である。データ測定に関してCOVID-19感染拡大の影響を受け、データ数の確保に難渋しているが、おおむね予定通り進捗している。

Strategy for Future Research Activity

上肢巧緻動作を課題とした計測を継続し、データを追加した上で、指標の開発と妥当性の検証を行う。また、歩行動作を課題とした結果について論文執筆中であり、次年度に学術雑誌へ投稿する予定である。

Causes of Carryover

データ数の不足により、データ解析及び統計解析に至らなかったことから費用が余剰となった。次年度はデータを追加した後、解析を行う際に各種ソフトを必要に応じて購入することから、経費が予定に達すると見込まれる。