2014 Fiscal Year Research-status Report
運動支援および感覚刺激による高次運動早期獲得技術の実現
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26630086
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
長谷川 泰久 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70303675)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 歩行 / 運動支援 / 賦活領域 / 脳機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歩行を模擬する動作時の脳活動をfMRIにより計測可能とする下肢動作提示システム(LoMS)を研究開発した。まず、このLoMSを用いて、歩行模擬動作提示性能の評価を行った。装着者の筋活動の観点から生体電位変遷と歩行時の筋抑制の2点で評価を行った。トレッドミル歩行とLoMSによる歩行模擬動作での動作1サイクル中の生体電位変遷を比較し、腸腰筋、大腿四頭筋、前脛骨筋およびヒラメ筋で相関があることを確認した。また、トレッドミル歩行と歩行模擬動作時のヒラメ筋の抑制を計測し、両動作で同レベルの抑制が生じることを確認した。
次に、LoMSを用い、歩行模擬動作と半側負荷歩行模擬動作を動作タスクとした脳活動計測実験を行った。歩行模擬動作時には、歩行に関連する脳領域が賦活することを確認した。また、半側負荷歩行模擬動作時には、動作提示を行う支援側と動作提示を行わない負荷側に分け、左右の半球で異なる領域が動作調整のために賦活することを確認した。また、ステップ動作時の足底反力提示により動作の知覚が容易になり、動作制御及び体性感覚に関連する脳賦活領域が小さくなることを確認した。
これらの脳活動計測実験を通して、fMRIによる歩行模擬動作時の脳機能解析のためにLoMSが有用であることを確認すると共に、足底反力の提示や歩行負荷を加えることにより、脳の賦活部位に違いが現れることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
人の歩行時の脳活動計測では、当初の研究計画以上の結果を得ることができ、順調に進んでいると言える。また、3.鍵盤楽器演奏動作支援装置の設計・製作については、若干遅れが生じているが、27年度にて遅れを取り戻す予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
鍵盤楽器演奏動作支援装置を製作し、曲の演奏実験を行う。実験は、1) 動作支援の有無による評価と、2) 支援タイミングを変更した場合の評価、3) 指の屈筋の緊張の有無による評価、などを行う。支援タイミングについては、ラットの実験で得られた効果のある支援タイミングに対して、人の伝達速度を考慮に入れて調整した値を中心に周辺を設定する。指の屈筋の緊張を誘発するためには、屈曲動作支援直前に鍵盤を僅かに持ち上げることによる伸張反射、または、電気刺激を用いる予定である。また、演奏の習熟度は、以下の４項目にて総合的に評価する。1) 楽譜に対する正しい打鍵の割合、2) 楽譜に対する誤打鍵の割合、3) 打鍵時刻と楽譜時刻の差、4) 打鍵時刻差の標準偏差。
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| Causes of Carryover |
鍵盤楽器演奏動作支援装置の設計に予想以上に時間がかかり、製作部品の購入が遅れた為、物品費に残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H27年度に鍵盤楽器演奏動作支援装置の製作部品を購入する予定である。
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Research Products
(1 results)
