| 研究課題/領域番号 |
19K24324
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
木伏 紅緒 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 助教 (30844998)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 表面筋電図 / キネマティクス / 運動学習 / バイオフィードバック / 動作分析 / 筋シナジー / 歩行 / 学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの筋骨格系における無数の筋を制御する機構として，複数の筋をまとめて支配する筋シナジーを介した制御機構の存在が示唆されている．これまで様々な動作における筋シナジーの特性が調べられてきたが，新しい動作パターンを学習する際の筋シナジーの形成機序については解明の余地が多く残されている．本研究は，神経生理学的・計算論的手法を用い，新規歩行パターンの学習における筋シナジーの形成機序を明らかにすることを目的としている．これを達成するために，力発揮パターンや遊脚速度を変化させるような学習課題を構築し，課題を学習する過程での筋シナジーの変化を明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
ヒトの筋骨格系における無数の筋を協調的に制御する戦略として，筋シナジーに基づく制御が提唱されている．筋シナジーに基づく制御は歩行のリハビリテーションにおいても有用であることが示唆されているものの，筋シナジーが何らかの運動を学習する過程でどのように変化していくのかという，「筋シナジーの形成機序」は解明されていない．そこで本研究では，神経生理学的・計算論的手法を用い，新規歩行パターンの学習における筋シナジーの形成機序を明らかにすることを目指した．研究期間中では，実験課題で用いるビジュアルフィードバックシステムの構築を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの研究は，歩幅やストライド時間といった歩行全体に関与する指標に着目して学習を評価していたため，どの筋シナジーが学習によって変化し，貢献するのかが判別不可能であるという問題点があった．この問題の解決にあたり，足部軌道をリアルタイムストリーミングして離地時と接地直前の遊脚速度をビジュアルフィードバックするシステムの構築を行った．これにより，歩行を構成するサブタスクを学習していく過程で筋シナジーがどのように変化するかという基礎科学的知見が得られる．そしてこの概念を応用して新たなリハビリテーション方法の開発に貢献できると考えている．
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