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2023 Fiscal Year Annual Research Report

ノイズ電流刺激を用いた手指運動能力の向上

Research Project

Project/Area Number 21H03342
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

和坂 俊昭  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60390697)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords巧緻的運動 / 体性感覚情報 / 確率共鳴 / 感覚運動統合 / 筋収縮様式 / 感覚閾値
Outline of Annual Research Achievements

手指が持つ優れた巧緻性の背景には、運動の時空間的な制御を可能とする神経機構が考えられる。その他として、運動の状態をモニタする体性感覚情報の処理にも、他の身体部位からの情報処理とは異なる特性を持つことが想定される。本研究では、手指の運動の背景にある体性感覚情報の処理に注目し、体性感覚情報が運動系の影響を受けて変動する感覚運動統合の観点から、巧緻的な運動の背景に存在する神経メカニズムを解明する事を目的としている。さらに、運動制御時における体性感覚情報の役割にも注目し、運動の制御能力を向上させる感覚情報(ノイズ)の提示法を明らかにし、運動の調整能力を向上させる新たな手法を確立することを目指している。
2023年度は、手指の巧緻的な運動に影響を与える体性感覚情報の提示法を確立するために、電気刺激を提示しながら様々な収縮局面における運動誤差の変化を検討した。運動課題は視覚追従課題を採用し、感覚閾値以下の体性感覚情報の提示しながら、等尺性収縮、伸張性収縮、短縮性収縮の3つの収縮様式に区別して解析した。実験の結果、これまで先行研究で報告されていた等尺性収縮時における運動誤差の減少を確認されたばかりではなく、短縮性収縮時にも運動誤差が低下することを新たに明らかにした。しかしながら、すべての収縮様式において運動誤差を低下させる刺激の提示法は今だ明らかにできていないため、感覚刺激の提示法を工夫しながら今後も更なる検討が必要である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

現在、予定通り実験と解析は進行しており、研究成果は論文投稿中であるため、研究は当初の予定通り進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

これまでの実験では、感覚閾値以下の電気刺激を用いて検討してきた。2024年度は振動刺激の提示に関しても準備を進めているため、体性感覚情報の質的側面からの検討も予定している。また、2024年度は研究課題の最終年度であるため、まだ研究成果を投稿できていない手指の運動時における感覚運動統合の実験結果についても誌上発表できるように準備を進めて行く予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] High-resolution EEG source localization in personalized segmentation-free head model with multi-dipole fitting2024

    • Author(s)
      Hirata Akimasa、Niitsu Masamune、Phang Chun Ren、Kodera Sachiko、Kida Tetsuo、Rashed Essam A、Fukunaga Masaki、Sadato Norihiro、Wasaka Toshiaki
    • Journal Title

      Physics in Medicine & Biology

      Volume: 69 Pages: 055013~055013

    • DOI

      10.1088/1361-6560/ad25c3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Selective stimulation of nociceptive small fibers during intraepidermal electrical stimulation: Experiment and computational analysis2023

    • Author(s)
      Niimi Yuki、Gomez-Tames Jose、Wasaka Toshiaki、Hirata Akimasa
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 1045942

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.1045942

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 正中神経刺激による短潜時体性感覚誘発電位に対する波源推定2023

    • Author(s)
      新津正宗,小寺紗千子,和坂俊昭,平田晃正
    • Organizer
      電子情報通信学会 エレクトロニクスシミュレーション研究会
  • [Presentation] 指先の微小凹なぞり時におけるP300を用いた触覚増幅デバイスの比較2023

    • Author(s)
      髙見景亮,竹囲年延,和坂俊昭, 藤本英雄
    • Organizer
      第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • [Presentation] 運動生理学における脳科学研究2023

    • Author(s)
      和坂俊昭
    • Organizer
      第31回日本運動生理学会大会
  • [Presentation] Quantification of motor learning of finger dexterity for the discriminant model of MCI2023

    • Author(s)
      Toshima K, Chokki Y, Wasaka T, Tamaru T, Morita Y
    • Organizer
      34th 2023 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Presenting subthreshold somatosensory information reduces motor errors during visuomotor tracking task2023

    • Author(s)
      Wasaka T, Morita Y
    • Organizer
      2023 Japan-Poland International Workshop on Technologies supporting rehabilitation and medical services
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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