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2022 Fiscal Year Research-status Report

ネオロコモ:俯瞰的システムから挑む運動器不全メカニズムの全貌解明

Research Project

Project/Area Number 20K20657
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

松井 佑介  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (90761495)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野嶌 一平  信州大学, 学術研究院保健学系, 准教授 (20646286)
宇野 光平  名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (50873585)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2024-03-31
Keywords歩行 / 筋活動 / 動作解析 / 筋シナジー / 統計科学 / 姿勢推定
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、主に前年度に開発した解析パイプラインのソフトウェア公開および論文化を中心に進めた。一つ目は、非統制環境下においてビデオベースモーションキャプチャ手法の一つであるOpenPoseにより測定された歩行データに対する自動前処理方法の開発である。ソフトウェアを公開し、計算生物学の国際雑誌に掲載された。

二つ目は、集団レベルにおける筋シナジー解析パイプラインの開発である。従来の筋シナジー解析アルゴリズムは1個人を念頭においており、個々に推定した複数人の筋シナジーを比較する場合には、アドホックな処理を通じて対応する必要があった。そこで、多人数の多チャンネル筋電図を想定した場合の筋シナジー母平均の推定精度について、統計的検証を実データとシミュレーションを駆使して徹底して行った。その結果、従来のアドホックな方法では、母平均推定において深刻なバイアスが生じることが明らかとなった。また、ノイズに対しても脆弱であった。そこで、我々は漸近性を有し、ノイズロバストな集団レベル筋シナジー解析アルゴリズムを開発した。これにより集団間の筋シナジー比較をするような、集団ベースの研究において、統計的バイアスを大幅に軽減しかつノイズロバストな解析が可能となった。本手法についても論文を完成させ、現在投稿中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

二つ目の成果の論文採択に時間がかかっていることを除き、概ね目標を達成できたため。

Strategy for Future Research Activity

次年度も延長予定である。現在投稿中の論文については、次年度中に国際雑誌へ掲載を目指す。

Causes of Carryover

投稿している論文査読に時間がかかっているため。主に論文投稿に関わる掲載費用および査読結果次第では修正時の再解析するためのサーバー使用料に用いる。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Types of anomalies in two-dimensional video-based gait analysis in uncontrolled environments2023

    • Author(s)
      Sugiyama Yuki、Uno Kohei、Matsui Yusuke
    • Journal Title

      PLOS Computational Biology

      Volume: 19 Pages: e1009989

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1009989

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 多群比較のための固定NMFによる筋シナジー変動解析手法の提案2022

    • Author(s)
      宇野光平;松井佑介
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Presentation] 再現性を重視した筋シナジー解析アルゴリズムの提案2022

    • Author(s)
      松井佑介
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Presentation] 歩行動作時における動的な運動モジュール構造の検討2022

    • Author(s)
      嶋﨑航次;宇野光平;飯島弘貴;野嶌一平;松井佑介
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Presentation] 3次元深度カメラに基づく歩行データに対するノイズロバストな解析方法の検討2022

    • Author(s)
      坂田響;宇野光平;飯島弘貴;松井佑介
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Presentation] 骨格筋特異的な分子ネットワークに基づく遺伝子モジュールの同定および各運動様式に対する分子応答の推定2022

    • Author(s)
      兒玉隼汰;飯島弘貴;宇野光平;松井佑介
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Presentation] 変形性関節症をドライブする 『老化× メカニカルストレス』分子制御の探求―メタアナリシスとシステム生物学による統合的アプローチ―2022

    • Author(s)
      飯島弘貴;松井 佑介
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Presentation] 運動で骨格筋の脂肪を制御する ―高齢者骨格筋トランスクリプトームメタ解析による システム生物学アプローチ―2022

    • Author(s)
      飯島 弘貴;松井 佑介
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Book] 理学療法におけるデータサイエンスとAIの利活用と課題 理学療法の教育分野におけるデータサイエンスとAIの利活用と課題2022

    • Author(s)
      松井佑介
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      理学療法

URL: 

Published: 2023-12-25  

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