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空間加重が腱振動刺激による運動錯覚に与える影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K20105
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59030:体育および身体教育学関連
研究機関地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター

研究代表者

大島 浩幸  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部地域技術支援部墨田支所, 副主任研究員 (20751126)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード知覚運動協応 / 感覚運動変換 / 深部感覚 / 感覚入力 / 知覚運動学習 / 機械的腱振動刺激 / リハビリテーション / バーチャルリアリティー / 機械的振動刺激 / バーチャルリアリティ
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,腱振動刺激により生じる運動錯覚の自在な制御を可能にするために振動刺激と運動錯覚の関係を体系化することである.現状では腱振動刺激に対する運動錯覚の知覚特性が十分に解明されていないため,実用的な運動感覚提示手法の確立に至っていない.本研究では腱に加振機の機械的振動刺激を伝達する接触子の大きさに着目し,振動刺激と運動錯覚の関係を詳細に検討する.
体系化により,運動主体の一人称的な運動感覚の伝達という運動学習における本質的な課題を解決する突破口となり,一人称的な運動錯覚による新規運動学習手法の確立に向けた重要な一歩となる.

研究成果の概要

腱への機械的な振動刺激は,人間の四肢にあたかも自身が関節運動を実施しているような錯覚をもたらす.この現象は,主観的な運動感覚の生成に対する様々な問題を解決する可能性を有しているが,振動刺激と知覚特性との関係が不明確であったため,その手法は確立していない.本研究は,刺激提示部の接触面積と肢位に着目し,振動刺激と知覚特性を体系化することを目的とした.参加者は,錯覚の鮮明さと伸展角度の大きさに関する主観評価を実施した結果,接触面積と肘関節角度の増加に伴い両パラメータが増加することが確認された.以上から,刺激提示部の接触面積と肢位は,運動錯覚の知覚特性に相乗的な影響を及ぼすことが明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

卓越した身体技能の習得は,スポーツや身体表現の分野だけでなく,スキルを要求されるあらゆる分野で避けては通れない.本研究の成果により,運動主体の運動感覚の伝達という運動学習における本質的な課題を解決する突破口となる可能性がある.従来の学習者の試行錯誤に依存する学習手法を脱して,スポーツ,リハビリ,技能伝承などあらゆる運動学習領域に対して新たな方法論の確立に向けた基礎的なデータを取得することができた.また,本研究で得られたデバイスは,バーチャルリアリティやハプティックス等の異分野での運動感覚提示デバイスとして広く波及することも期待される.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Influence of the Contact Surface Size on the Illusory Movement Induced by Tendon Vibrations2021

    • 著者名/発表者名
      Ohshima Hiroyuki and Shimada Shigenobu
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science

      巻: 1499 ページ: 558-563

    • DOI

      10.1007/978-3-030-90179-0_72

    • ISBN
      9783030901783, 9783030901790
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 脳性麻痺児を対象とした歩行器の開発2021

    • 著者名/発表者名
      西川 康博, 大島 浩幸, 新田 収
    • 雑誌名

      人間工学

      巻: 57(1) ページ: 4-10

    • NAID

      130008128335

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Quantification Method for Tendon Vibration Inducing Motion Illusion2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ohshima, Hitoshi Ishido, Yusuke Iwata, Shigenobu, Shimada
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science

      巻: 1225 ページ: 212-216

    • DOI

      10.1007/978-3-030-50729-9_30

    • ISBN
      9783030507282, 9783030507299
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 日本における小児用歩行器の利用実態調査2019

    • 著者名/発表者名
      大島浩幸,西川康博,新田收
    • 雑誌名

      日本人間工学会

      巻: 55(5) ページ: 180-188

    • NAID

      130007958775

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 身体運動科学を中心とした生活支援製品の開発2019

    • 著者名/発表者名
      大島浩幸
    • 雑誌名

      日本生活支援工学会誌

      巻: 19(2) ページ: 34-34

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of the Contact Surface Size on the Illusory Movement Induced by Tendon Vibrations2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ohshima, Shigenobu Shimada
    • 学会等名
      23rd International Conference on Human-Computer Interaction (HCI International 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an Evaluation Procedure for Assist Wear Devices used in Daily Activities2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ohshima, Takumi Shimizu, Shigenobu Shimada
    • 学会等名
      2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Quantification Method for Tendon Vibration Inducing Motion Illusion2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ohshima, Hitoshi Ishido, Yusuke Iwata, Shigenobu, Shimada
    • 学会等名
      HCI International 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effects of the Angle of an Elbow Joint on the Latency and Duration when Tendon Vibration Evoke the Motion Illusion2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki OHSHIMA, Shigenobu Shimada
    • 学会等名
      The 41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腱振動刺激による運動錯覚に刺激提示部の姿勢が与える影響の基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      大島浩幸, 島田茂伸
    • 学会等名
      Brain and Rehabilitation 2019(第26回脳機能とリハピリテーション研究会学術集会・ 産業技術総合研究所ニューロリハピリテーションシンポジウム2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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