| Project/Area Number |
23K24740
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| Project/Area Number (Other) |
22H03483 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
樋口 貴広 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (30433171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福原 和伸 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 助教 (10589823)
児玉 謙太郎 東京都立大学, 大学教育センター, 准教授 (20734411)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | 歩行 / 複雑性 / バーチャルリアリティ / 三次元動作解析 / 高齢者 / 協調性 / 衝突回避 / 転倒予防 |
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| Outline of Research at the Start |
高齢者が障害物との衝突を回避する際，必要以上の空間マージンを空けて，いわばオーバーリアクションで衝突を回避することが数多く報告されている（保守的方略）。保守的方略は，衝突のリスクを下げるという点では理にかなっている。しかし，それによりバランス管理が難しくなることに加え，関節間協調性が低下するという指摘もあり，柔軟な動きの変化が取りづらい姿勢となっている可能性がある。本研究ではこうした問題に着目し，高齢者に対して状況に応じた最適な調整の機会を提供することが，加齢に伴う複雑性・適応性の低下に対して一定の歯止めをかけることにつながるのではないかという仮説を検証するために行っている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究(a)：バーチャルリアリティ（VR）環境下での衝突回避トレーニングが協調性の改善に及ぼす影響の検証
大型スクリーンを2枚使用することで，前方と床面にVR映像を投影できるスクリーン型VRシステム構築し，段差またぎ動作を評価できるシステムを開発してきた。またこのシステムを用いて段差跨ぎ動作における関節間協調性を高める方法を，若齢健常者を対象に検討してきた。その結果，段差の形状が左右で高さが異なり，またぐ高さを左右の足それぞれ独立に制御させる経験により，段差をまたぐ際の下肢関節間の協調性が向上することがわかった。ただし同時に衝突率も増加したため，安全につまづきを回避する方略として有益かという点については疑問が残った。本年度は，この問題がＶＲ映像の速度設定に起因していると考え，速度を調整したうえで，昨年度と同じ条件下で実験を再度行った。その結果，確かに速度調整は衝突率の軽減に寄与することが分かった。しかし，下肢関節間の協調性を高めるには至らなかった。
研究(b)：過度な回避傾向と動作の複雑性・多様性の関連性
これまで，実環境下での段差跨ぎ動作における高齢者の身体協調性を，UCM解析により記述する研究を行ってきた。その結果，過度に足を挙げて段差をまたぐ傾向が高いほど，身体協調性が低いことを明らかにした。今年度は，保守的な回避行動を矯正することによって協調性の改善が認められるかを，健常高齢者を対象に検討した。その結果，動作のバリエーションを増やすことには成功した者の，協調性の改善自体は認められなかった。次年度は，本年度は，下肢挙上高を一定にする方法を改善させることで，協調性が向上するか，健常高齢者を対象として再検証する。
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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
2つのプロジェクトのいずれも，当初予定していた実験をすべて実施することができた。研究（a）については，システム開発ならびに下肢関節間の協調性を高めるための介入方法の検討を目的として，今年度まで若齢健常者を対象とした研究を行い，次年度からは高齢健常者を対象とした研究へと移行する予定であった。今年度の結果については必ずしもすべてが想定通りではなかったものの，この予定に沿って次年度高齢者を対象とした研究を実施できることから，おおむね順調に進んでいるといえる。研究（b）についてはすでに健常高齢者を対象とした研究を進めており，段差をまたぐ際の動作のバリエーションを増やすことには成功したものの，協調性の改善自体は認められなかった。次年度この問題を解消する検討が必要である。この点を除けば，研究（b）についてもおおむね順調に進んでいるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究(a)：については，過去2年間で開発を終えたスクリーン型VRシステム，並びに段差またぎの際の下肢関節間の協調性を高める方法について，健常高齢者を対象とした検証を行う。実験課題では，対象者が足踏みをしながら動く映像を観察し，段差が足元に近づく際に跨ぎ動作を行うことを求めた。実験の1つとして，映像が流れている最中に段差の高さが変化し，対象者がそれに合わせて衝突回避動作を修正する経験が，衝突動作中の全身協調性を改善するかについて検討する。その結果，左右の足でまたぐ段差が異なるような複雑な変化を多く経験することで，関節間の協調性が高まることを，Uncontrolled Manifold（UCM）解析により明らかにする。
研究(b)については，昨年度，健常高齢者が段差をまたぐ際の動作のバリエーションを増やすことには成功したものの，協調性の改善自体は認められなかった。本年度は，下肢挙上高を一定にする方法を改善させることで，協調性が向上するか，健常高齢者を対象として再検証する。また本年度は最終年度であるため，得られた成果の発表についてもこれまで以上に積極的に行う。
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