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手指の動きの進化 ロコモーションとマニピュレーションの間で

研究課題

研究課題/領域番号 19K22454
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

平崎 鋭矢  京都大学, 霊長類研究所, 准教授 (70252567)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード手機能の進化 / 無標点運動解析 / バイオメカニクス / 圧分布解析 / 霊長類 / 手機能
研究開始時の研究の概要

ヒトの繁栄を支える「手」の機能の進化については、驚くほどわかっていない。その理由のひとつは、歩行器官としての手の働きに関する情報の欠如である。手はその進化の大部分において物を操作するよりも、足とともに歩行を担う器官として働いてきた。したがって、手の機能の進化を理解するには、歩行と物の操作という2つの異なる役目を果たすために手が取ってきた戦略を探ることが不可欠である。本研究では、ヒトとヒト以外の霊長類が多様な課題を遂行する際の手指の動きについて、無標点3D運動分析法を用いた生機構学的解析を行う。

研究成果の概要

手の機能の進化を理解するには、歩行と物の操作という異なる役目を果たすために手が取ってきた戦略を探ることが不可欠である。本研究ではヒトを含む霊長類が多様な課題を遂行する際の手指の動きについて、無標点3D運動分析法、圧分布分析法を用いたバイオメカニクス解析を試みた。マニピュレーション実験からは、ヒトではサル類に比べ、手の機能軸が内側に移動していることが示唆された。ロコモーション実験からは、樹上歩行を模した水平ポール上歩行において、拇指の役割が大きくなることが明らかになった。COVID-19の影響で遅れが生じているが、今後、手指の動きの制御システムモデルに実験データをフィードすることで分析を進める。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本申請は、手指の動きについて、その進化的背景、すなわちロコモーション器官としての手を視野に入れ、ヒトを含む霊長類でバイオメカニクス解析を行うことで手の機能進化の探索を試みた最初の研究である。本研究の実験結果の分析が進めば、手の進化に関する新たな知見をもたらすのみならず、手指に関する人間工学や把握が重要な要素となるロボット工学、さらには手機能の病的低下や老化による低下に関する臨床医学領域に対して、重要な情報を提供できる可能性がある。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] The University of Manchester(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Manchester(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Analysis of the palmar pressure distribution during locomotion in Japanese macaques.2020

    • 著者名/発表者名
      Hirasaki E, Sellers WI
    • 雑誌名

      Anthropological Science

      巻: 129

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ニホンザルのロコモーション時における拇指の重要性-手指手掌圧分布の分析から2020

    • 著者名/発表者名
      平崎鋭矢
    • 学会等名
      第36回日本霊長類学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Variation in the arrangement of the foot interosseous muscles in great apes.2020

    • 著者名/発表者名
      Hirasaki E, Oishi M
    • 学会等名
      The 89th annnual meeting of the American Association of Physical Anthropologists
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A bio-robotic solution to achieve targeted hand and foot placement in primate musculoskeletal simulation experiments.2020

    • 著者名/発表者名
      Sellers WI, Hirasaki E
    • 学会等名
      European Society for the Study of Human Evolution 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニホンザルのロコモーション時における手掌圧分布の分析2019

    • 著者名/発表者名
      平崎鋭矢、William Sellers
    • 学会等名
      第73回日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional classification of dynamic hand shape in primates2019

    • 著者名/発表者名
      Sellers WI, Hirasaki E
    • 学会等名
      International Congress of Vertebrate Morpholopgy 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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