An approach to improve the sense of self agency for eating and swallowing rehabilitation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20265
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: Nakatani Shintaro 鳥取大学, 工学研究科, 講師 (10781700)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: オーラルフレイル / 筋電位 / 運動主体感 / ヒューマンインザループ

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed at the motor rehabilitation of the tongue, which contributes to the extension of the healthy life expectancy of the elderly, and constructed a system that enhances the sense of motor initiative to realize this goal. The core of the proposed system aims to strengthen the neural network, including the central nervous system, by artificially generating sensory stimuli in response to motor intention. First, a tongue depressor-type device was fabricated that continuously applies a constant force to the tongue, allowing the motor characteristics of the tongue to be actually measured. In addition, we proposed a method to design an assistive system using FRIT, a data-driven controller tuning method, based on the muscle force measured in the oral cavity, and confirmed its feasibility through simulations and experiments.

Free Research Field

生体医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人間の複雑な運動には、筋力だけでなく脳・脊髄と末梢神経の密な神経接続によって実現されている。高齢などによる舌の運動能力低下によるオーラルフレイルは、食べる喜びを奪われることにつながりかねない重大な問題であるが、実際の動きを自分で見て確かめることができないこともあり、早期発見・回復のプロセスを取りづらいという問題がある。本研究の成果は、舌の運動状態を定量的に評価することができる技術と、利用者の運動能力に応じて課題の難易度を調整することで運動へのモチベーション維持につながる技術に関して新たな手法の提案を行なったことである。今後、オーラルフレイル症状の早期発見・早期回復につながることを期待している。