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初期人類二足歩行運動の生体力学的復元

研究課題

研究課題/領域番号 17H01452
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 自然人類学
研究機関東京大学 (2018-2019)
慶應義塾大学 (2017)

研究代表者

荻原 直道  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70324605)

研究分担者 中務 真人  京都大学, 理学研究科, 教授 (00227828)
諏訪 元  東京大学, 総合研究博物館, 教授 (50206596)
平崎 鋭矢  京都大学, 霊長類研究所, 准教授 (70252567)
名倉 武雄  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (90306746)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
43,420千円 (直接経費: 33,400千円、間接経費: 10,020千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2018年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2017年度: 22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円)
キーワード生体機構 / シミュレーション / 筋骨格モデル / 猿人
研究成果の概要

本研究では、初期人類の筋骨格シミュレーションモデルを構築し、それに基づいて直立二足歩行の生体力学的復元を行い、ヒトの二足歩行の進化過程における運動学的変化の特徴を抽出することを通して、ヒトの常習的直立二足歩行の進化を明らかにすることを試みた。その結果、初期人類の二足歩行と力学特性の定量的分析を行うための運動学的・生体力学的基盤を整備し、直立二足歩行の起源と進化的変遷について論理的に議論・検証することが可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

直立二足歩行の獲得は、ヒトの最も根源的な生物学的特徴であり、その進化プロセスを明らかにすることは、人類の進化、つまり我々ヒトという特殊な生物の由来と成り立ちを理解する上で必要不可欠である。全人類の行く末を地球全体で考え、地球規模で様々な問題に対処するための学術基盤として極めて重要な意義を持つ。また、ヒトの直立二足歩行の本質的理解は、整形外科学、リハビリテーション、人間工学、スポーツ科学、ロボット工学、神経科学など、歩行運動とその制御に関わる多くの分野へ価値ある知見を提供する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 6件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Development of Upright Computed Tomography With Area Detector for Whole-Body Scans2020

    • 著者名/発表者名
      Jinzaki Masahiro、Yamada Yoshitake、Nagura Takeo、Nakahara Takehiro、Yokoyama Yoichi、Narita Keiichi、Ogihara Naomichi、Yamada Minoru
    • 雑誌名

      Investigative Radiology

      巻: 55 号: 2 ページ: 73-83

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000000603

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Low leg compliance permits grounded running at speeds where the inverted pendulum model gets airborne2020

    • 著者名/発表者名
      Andrada Emanuel、Blickhan Reinhard、Ogihara Naomichi、Rode Christian
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 494 ページ: 110227-110227

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2020.110227

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Morphological variations of the human talus investigated using three-dimensional geometric morphometrics2020

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Shuhei、Watanabe Kota、Kamiya Tomoaki、Katayose Masaki、Ogihara Naomichi
    • 雑誌名

      Clinical Anatomy

      巻: in press 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1002/ca.23588

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ヒトの足部筋骨格構造の形態的特徴とその進化2019

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 雑誌名

      バイオメカニズム学会誌

      巻: 43 号: 2 ページ: 83-88

    • DOI

      10.3951/sobim.43.2_83

    • NAID

      130007839444

    • ISSN
      0285-0885
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒト二足歩行における足部動態の解明2019

    • 著者名/発表者名
      細田耕、荻原直道
    • 雑誌名

      バイオメカニズム学会誌

      巻: 43 号: 2 ページ: 101-106

    • DOI

      10.3951/sobim.43.2_101

    • NAID

      130007839344

    • ISSN
      0285-0885
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Three‐Dimensional Morphological Variations of the Human Calcaneus Investigated Using Geometric Morphometrics2019

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Shuhei、Watanabe Kota、Kamiya Tomoaki、Katayose Masaki、Ogihara Naomichi
    • 雑誌名

      Clinical Anatomy

      巻: in press 号: 5 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1002/ca.23501

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multivariate analysis of variations in intrinsic foot musculature among hominoids2018

    • 著者名/発表者名
      Oishi M, Ogihara N, Shimizu D, Kikuchi Y, Endo H, Une Y, Soeta S, Amasaki H, Ichihara N
    • 雑誌名

      Journal of Anatomy

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 812-823

    • DOI

      10.1111/joa.12780

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantification of vertical free moment induced by the human foot?ankle complex during axial loading2018

    • 著者名/発表者名
      Seki Hiroyuki、Nagura Takeo、Suda Yasunori、Ogihara Naomichi、Ito Kohta、Niki Yasuo、Matsumoto Morio、Nakamura Masaya
    • 雑誌名

      Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine

      巻: 232 号: 6 ページ: 637-640

    • DOI

      10.1177/0954411918777267

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sexual dimorphism of body size in an African fossil ape, Nacholapithecus kerioi2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Yasuhiro、Nakatsukasa Masato、Tsujikawa Hiroshi、Nakano Yoshihiko、Kunimatsu Yutaka、Ogihara Naomichi、Shimizu Daisuke、Takano Tomo、Nakaya Hideo、Sawada Yoshihiro、Ishida Hidemi
    • 雑誌名

      Journal of Human Evolution

      巻: 123 ページ: 129-140

    • DOI

      10.1016/j.jhevol.2018.07.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bipedal gait versatility in the Japanese macaque (Macaca fuscata)2018

    • 著者名/発表者名
      Ogihara Naomichi、Hirasaki Eishi、Andrada Emanuel、Blickhan Reinhard
    • 雑誌名

      Journal of Human Evolution

      巻: 125 ページ: 2-14

    • DOI

      10.1016/j.jhevol.2018.09.001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global dynamics of bipedal macaques during grounded and aerial running2018

    • 著者名/発表者名
      Blickhan Reinhard、Andrada Emanuel、Hirasaki Eishi、Ogihara Naomichi
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology

      巻: 221 号: 24

    • DOI

      10.1242/jeb.178897

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Three-dimensional innate mobility of the human foot bones under axial loading using biplane X-ray fluoroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Kohta Ito, Koh Hosoda, Masahiro Shimizu, Shuhei Ikemoto, Takeo Nagura, Hiroyuki Seki, Masateru Kitashiro, Nobuaki Imanishi, Sadakazu Aiso, Masahiro Jinzaki, Naomichi Ogihara
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 4 号: 10 ページ: 171086-171086

    • DOI

      10.1098/rsos.171086

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of tibial coronal inclination on hindfoot kinematics: A biomechanical simulation study2017

    • 著者名/発表者名
      Seki, H., Nagura, T., Suda, Y., Ogihara, N., Ito, K., Matsumoto, M., Nakamura, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine

      巻: 231 号: 10 ページ: 952-958

    • DOI

      10.1177/0954411917721941

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The role of global mechanics at the transition from grounded to aerial runnnig2019

    • 著者名/発表者名
      Andrada, E., Blickhan, R., Ogihara, N., Rode, C.
    • 学会等名
      Europian Society of Biomechanics 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization and quantification of 3d foot bone kinematics between human and african great apes using a biplanar x-ray fluoroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Ito, K., Negishi, T., Hosoda, K., Nagura, T., Imanishi, N., Jinzaki, M., Oishi, M., Ogihara, N.
    • 学会等名
      International Society of Biomechanics 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サルの歩行分析からヒトの直立二足歩行の進化を探る2019

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      第31回東京大学理学部公開講演会「生命の神秘を理学で解き明かす」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトの二足歩行の個体発生と系統発生2019

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「幼・小児の成長期における脳機能と運動の発達に関する多領域共同研究」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アウストラロピテクス・セディバの距骨と踵骨の機能的特徴の再評価―主要関節 面の向きを中心に2019

    • 著者名/発表者名
      中村凱、佐々木智彦、荻原直道、中務真人、諏訪元
    • 学会等名
      第73回日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 重心位置の前方シフトがニホンザル四足歩行時の接地パターンに与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      荻原直道、平崎鋭矢
    • 学会等名
      第73回日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 幾何学的形態測定学を用いた踵骨の3 次元形態解析:性差・加齢変化2019

    • 著者名/発表者名
      野崎修平、渡邉耕太、神谷智昭、片寄正樹、荻原直道
    • 学会等名
      第73回日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ロコモーションのエネルギ消費に 筋骨格形態が与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      京都大学霊長類研究所第48回ホミニゼーション研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of wearing shoes on three-dimensional kinematics of cadaver foot bones during axial loading2018

    • 著者名/発表者名
      Negishi, T., Ito, K., Hosoda, K., Nagura, T., Ota, T., Imanishi, N., Jinzaki, M., Ogihara, N.
    • 学会等名
      8th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative analysis of three-dimensional foot bone kinematics in human and African great apes using a biplanar X-ray fluoroscopy system2018

    • 著者名/発表者名
      Ito, K., Negishi, T., Hosoda, K., Nagura, T., Ota, T., Imanishi, N., Jinzaki, M., Oishi, M., Ogihara, N.
    • 学会等名
      8th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線CT装置を活用した人類進化研究2018

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      精密工学会・現物融合型エンジニアリング専門委員会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトおよび類人猿の踵骨形態と, 静荷重下における3次元足部骨格動態の関係2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤幸太、根岸拓生、細田耕、名倉武雄、今西宣晶、陣崎雅弘、大石元治、荻原直道
    • 学会等名
      第72回日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中期中新世のアフリカ産化石類人猿・ナチョラピテクスの体重性差について2018

    • 著者名/発表者名
      菊池泰弘、中務真人、辻川寛、中野良彦、國松豊、清水大輔、荻原直道、高野智、石田英實
    • 学会等名
      第72回日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Revisiting the femoral morphology of Nacholapithecus kerioi2018

    • 著者名/発表者名
      ピナマルタ、菊池泰弘、中務真人、中野良彦、國松豊、荻原直道、清水大輔、高野智、辻川寛、石田英實
    • 学会等名
      第72回日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒトの形態進化と二足歩行機能2018

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      第6回 埼玉県立大学 理学療法研修会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニホンザルの歩行分析から探るヒトの身体構造と直立二足歩行の特異性2018

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 自律分散システム部会 第63回 自律分散システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Three-dimensional measurement of the human cadaver foot bone kinematics under axial loading condition using biplane X-ray fluoroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Ito, K., Hosoda, K., Shimizu, M., Ikemoto, S, Nagura, T, Seki, H., Kitashiro, M., Jinzaki, M., Imanishi, N., Aiso, S., Ogihara, N.
    • 学会等名
      13th Footwear Biomechanics Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biomechanical analysis of human grounded running2017

    • 著者名/発表者名
      Iwami, T., Ogihara, N.
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphofunctional analysis of the human foot using three dimensional finite element model2017

    • 著者名/発表者名
      Ito, K., Suzuki, R., Hosoda, K., Nagura, T., Seki, H., Kitashiro, M., Imanishi, N., Aiso, S, Jinzaki, M., Ogihara, N.
    • 学会等名
      The 26th Congress of the International Society of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト二足歩行中の 足部 3 次元変形動態の計測2017

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      Correlated Solutions 社製品ユーザーミーティング
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 踵骨形態と直立二足歩行の進化2017

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      第71回日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 静荷重条件下におけるヒト足部と類人猿足部の3次元骨格運動の比較解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤幸太、細田耕、名倉武雄、今西宣晶、相磯貞和、陣崎雅弘、大石元治、荻原直道
    • 学会等名
      第38回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ニホンザル二足歩行の力学から探るヒトの進化2017

    • 著者名/発表者名
      荻原直道
    • 学会等名
      日本学術会議第3回理論応用力学シンポジウム~力学と知能の融合:古典力学の新潮流~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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