2023 Fiscal Year Research-status Report

Development of a new quantitative index for motor learning using network analysis of brain and joint motion

Research Project

Project/Area Number	21K11205
Research Institution	Kansai University of Health Sciences
Principal Investigator	備前宏紀関西医療大学, 保健医療学部, 講師 (50828770)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	冨山直輝星城大学, リハビリテーション学部, 准教授 (00367872) 山田和政星城大学, リハビリテーション学部, 教授 (20367866) 水野由子 (松本由子) 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 教授 (80331693) 木村大介関西医療大学, 保健医療学部, 教授 (90513747)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2026-03-31
Keywords	運動学習 / 近赤外分光法 / 関節運動
Outline of Annual Research Achievements	運動学習はパフォーマンスの速さと正確さを基準として評価される．そして，パフォーマンスはある段階でプラトーに達するが，その後も脳内ネットワークは常に変化をし続けることが示唆されている．一方で同じ動作を反復練習することで，パフォーマンスの得点には影響を及ぼさないが，習熟運動と呼ばれる運動の巧みさが向上する．このような習熟運動については，客観的な評価が難しく，被験者自身の主観的評価に頼る必要がある．現在，運動学習において，時間の経過とともに前頭前野の活性が低下することが明らかになっており，運動の習熟度は関節運動の精度と効率性の向上に関連していると考えられる．そこで，脳機能と関節運動という客観的評価を組み合わせることで運動学習と習熟運動における関連性を明らかにすることを目的としている．脳機能計測にはNIRS（日立製作所製 OT-R41）を使用し関心領域を左右の前頭前野とした．関節運動の動作解析には，マーカーレスモーションキャプチャー（フォーアシスト製Pose-Cap）を用いた．マーカーレスモーションキャプチャーは，マーカーレスで骨格を自動検出するソフトウェアであり，課題遂行中の動画を撮影するだけで，骨格検出し，角度，角速度，角加速度等を解析可能である．運動学習課題にはパーデューペグボードを使用した． NIRSと関節運動のデータを運動学習に伴う脳活動や関節運動の変化並びにこれらの関連性を明らかにしていく．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 運動学習課題や脳機能計測，関節運動計測の調整の目途がつき，実験を開始できた．そして実験に向けての課題が整理された。
Strategy for Future Research Activity	対象者を増やしていき，NIRSと関節運動のデータを運動学習に伴う脳活動や関節運動の変化並びにこれらの関連性を明らかにしていく．
Causes of Carryover	研究の一部をまとめて学会発表を行う予定であったが，予備研究に時間を費やしたため，多くの学会発表が行えず，次年度使用額が生じた．来年度は研究結果をまとめ，学会発表を行う予定である．