| 研究課題/領域番号 |
19K06875
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分45060:応用人類学関連
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| 研究機関 | 杏林大学 |
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研究代表者 |
跡見 友章 杏林大学, 保健学部, 教授 (80611285)
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| 研究分担者 |
菊池 吉晃 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 客員教授 (50134739)
久原 重英 杏林大学, 国際医療福祉大学, 客員研究員 (60781234)
小林 邦典 杏林大学, 保健学部, 非常勤講師 (90723867)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | fMRI / 身体バランス / 運動イメージ / 自己認知 / 転倒恐怖感 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
二足によるヒトの特異的な身体バランスの制御は多感覚の統合により動的に遂行される。またその神経機構は、転倒回避など、ヒトの環境適応や生存戦略においても重要である。さらに、近年社会的問題となっている高齢者の転倒恐怖感などは、身体バランス制御の破綻がヒトの高次な認知機能や行動にも影響を与えることを示している。本研究では、健常成人男性における身体バランスの危機的状況の認知に応答する神経機構を超高磁場磁気共鳴機能画像法（fMRI）を用いて同定し、実際のバランス能力との関係について検討する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、実際の身体バランス能力とfMRIによる運動イメージおよび動画観察時の脳活動との関係性から、身体バランスの不安定性に関する自己認知の神経機構を検討することを目的としている。
バランス課題計測については、被験者は健常な若年男性16名に対して実施した。実験課題は利き足での片脚立位とした。課題は開眼及び閉眼の2条件とした。計測は頭部・胸郭部・骨盤部・両上肢・両下肢に貼付した加速度センサと重心動揺計を用いて，各課題遂行時の3軸方向の合成加速度及び総軌跡長，外周面積を計測した。結果より，閉眼時では，姿勢を安定的させるために，末梢の四肢を動かしながら，中枢部位の胸郭部および骨盤部に加速度を生じさせないように制御していることが示唆された。一方、各身体部位に生じた加速度の位相同期値を解析した結果、開眼・閉眼に関わらず頭部-骨盤、胸郭部-支持側下腿の同期が高まる傾向が確認された。
fMRIについては、バランス課題を実施した16名を含む26名に対してfMRI課題の計測を実施した。2条件のバランス課題（安定，不安定）の刺激動画に対して，他者が行っているのを観る条件（Action Observation：以下AO）および自分自身が能動的に課題を実施しているようにイメージして観る条件（Action Observation and Motor Image：以下AO&MI）の2条件を設定し，刺激提示時の脳活動をfMRIにより計測した。またfMRI計測後に，刺激動画に対する11項目の主観評価を実施した。脳活動は，バランス課題に対するAO条件とAO&MI条件の相違について検討した。脳活動の集団解析の結果から，不安定条件でのみAO&MI条件でAO条件に対して，前庭感覚を含む多感覚統合関連（右側頭頭頂接部，左下頭頂小葉），運動関連（右運動前野）を中心とした領域に有意な活動を認めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
2021年度では、2020年度に引き続きCOVID-19の影響により人を対象とした計測が困難な状況であったが、2022年度までの経過として、身体バランス課題を16名、fMRI実験課題の本実験を26名の被験者について計測を実施した。
バランス課題計測については、実験課題は利き足での片脚立位とした。課題は開眼及び閉眼の2条件とした。計測は頭部・胸郭部・骨盤部・両上肢・両下肢に貼付した加速度センサと重心動揺計を用いて，各課題遂行時の3軸方向の合成加速度及び総軌跡長，外周面積を計測した。結果より，閉眼時では，姿勢を安定的させるために，末梢の四肢を動かしながら，中枢部位の胸郭部および骨盤部に加速度を生じさせないように制御していることが示唆された。一方、各身体部位に生じた加速度の位相同期値を解析した結果、開眼・閉眼に関わらず頭部-骨盤、胸郭部-支持側下腿の同期が高まる傾向が確認された。
fMRIについては、2条件のバランス課題（安定，不安定）の刺激動画に対して，他者が行っているのを観る条件（Action Observation：以下AO）および自分自身が能動的に課題を実施しているようにイメージして観る条件（Action Observation and Motor Image：以下AO&MI）の2条件を設定し，刺激提示時の脳活動をfMRIにより計測した。またfMRI計測後に，刺激動画に対する11項目の主観評価を実施した。脳活動は，バランス課題に対するAO条件とAO&MI条件の相違について検討した。脳活動の集団解析の結果から，不安定条件でのみAO&MI条件でAO条件に対して，前庭感覚を含む多感覚統合関連（右側頭頭頂接部，左下頭頂小葉），運動関連（右運動前野）を中心とした領域に有意な活動を認めた。
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| 今後の研究の推進方策 |
片脚立位時の姿勢制御における各身体部位の特徴量については、合成加速度の位相同期値を解析することにより新たな知見を得ることが可能となった。2023年度は、fMRIによる脳活動と片脚立位の安定性、動画提示時の主観評価から、身体バランスと脳活動の関係性について検討する。
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