環境変化への適応力の基盤となる感覚機能の理解と転倒への影響の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K11464
• Research Institution: Kawasaki University of Medical Welfare
• Principal Investigator: 伊藤 智崇 川崎医療福祉大学, リハビリテーション学部, 准教授 (90587297)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細川 貴之 川崎医療福祉大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30415533)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 感覚統合機能 / 姿勢制御 / 環境適応 / バランス障害 / 転倒

Outline of Annual Research Achievements

ヒトが環境や課題、あるいは身体状況の変化に応じてバランスを崩すことなく適切に姿勢を制御するためには、視覚や体性感覚、前庭感覚などからのフィードバック情報を統合し、信頼できる感覚へとその依存度を調整する機能が重要となる。この感覚情報の統合・調整機能（以下、感覚統合機能）は、バランス能力と関連する機能的要素の一つであると考えられており、感覚統合機能の低下はバランス障害に直結する。しかしながら、環境への適応能力の観点から個々人が有する感覚統合機能の適応性や柔軟性を詳細に調べた研究は少なく、不明な点が多いのが現状である。
そこで我々は、視覚、体性感覚、前庭感覚の3つの感覚器に対する外乱刺激と得られた重心動揺データの周波数解析を時系列に行う評価システムを構築することで、感覚統合機能の適応性とバランス障害や高齢者の転倒との関連について明らかにすることを目指している。
令和4年度（初年度）は、感覚統合機能の適応性を評価するためのバランス評価システムの構築を行った。これまでに、提示する視覚刺激の種類に関する検討を終え、実際にヘッドマウントディスプレイ上に視覚刺激を提示した際の身体反応を確認した。また、振動試験機の専門メーカーに協力を依頼し、身体装着型の振動刺激装置の開発を進めた。さらに、視覚刺激や振動刺激、前庭電気刺激のオンオフ信号と重心動揺データとを同期化することで、各刺激に伴う身体反応の時系列変化を測定可能なシステムを構築した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度はバランス評価システムの大枠を完成させることができた。しかしながら、視覚、体性感覚、前庭感覚に外乱刺激を加えた際の身体反応を調べた結果、振動刺激を用いた体性感覚への外乱刺激は、視覚へのベクションや前庭感覚への電気刺激と比較し、身体への外乱的な影響が小さく、反応の個人差も大きいことが知られた。当初の構想に近い形でバランス評価システムは完成しつつあるが、前述の理由により実験を開始することはできておらず、実験方法や評価システムについて再検討する必要性が生じている。
以上の理由から、やや遅れているという進捗状況として報告する。

Strategy for Future Research Activity

先行研究で用いられている振動刺激装置よりも今回製作した装置は刺激時の振幅が小さい。外乱刺激として使用するためには、現状よりも大きな振幅が必要であると考えている。振動刺激装置の改良については、開発業者と相談をしていく予定である。また、より強い刺激が行えるように、起振機の身体への装着方法についても再検討している。
振動刺激にて十分な身体反応が得られない場合には、バランス評価システムの外乱刺激の構成を見直し、視覚や前庭感覚への刺激をベースとした実験プロトコルに変更する予定である。

Causes of Carryover

（理由）開発・購入を進めていた本研究用の振動刺激装置がまだ試作機の段階であり、未購入となっている。そのため、次年度使用額が生じている。
（使用計画）業者と振動刺激装置の最終型を相談し、装置が完成すれば、購入のために助成金を使用する計画である。また、助成金は、研究成果をまとめた論文の英文校正代や、学会発表をするための旅費として使用する予定である。