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無意識的な運動学習系を利用した歩容改善支援システムの開発:健康寿命延伸に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 20H04097
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59030:体育および身体教育学関連
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

平島 雅也  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター, 研究マネージャー (20541949)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード運動学習 / 無意識 / 歩行 / 誤差 / 適応 / モーションキャプチャ / アバター / VR / 運動記憶 / 長期間トレーニング / 運動器障害予防 / 長期的トレーニング
研究開始時の研究の概要

運動指導の現場では、ジェスチャーや言語を用いて指導することが多い。しかし、指導者が意図した通りに相手に伝わるとは限らず、常に不確実性の問題を抱えている。本研究では、近年、心理学・神経科学の分野で注目が集まっている無意識的な運動学習系の機能を活用し、ロバストな運動学習支援システムを開発することを目的とする。全身運動をリアルタイムにフィードバックできるシステムを開発し、長期的な歩行適応トレーニングが日常の歩行動作を変容させる効果があるかを検証し、運動器障害になりにくい歩行様式へ自然と導くような歩容改善システムを開発する。

研究成果の概要

手続記憶に分類される運動を言語で指導することは原理的に困難である。本研究では、運動誤差を解消しようとする無意識的かつロバストな脳機能に着目し、所望の動作とは反対方向の誤差を視覚的に与えることによって、所望の動作へと確実に誘導できる学習支援システムの構築を目指した。大自由度な歩行動作を対象に実験を行い、所望の歩行動作に誘導できること、日常の歩行動作に一部転移できる可能性があることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動指導の現場では、ジェスチャーや言語を用いて指導することが多い。しかし、指導者が意図した通りに相手に伝わるとは限らず、常に不確実性の問題を抱えている。本研究では、言葉ではなく、脳に効果的に働きかける情報を提示することによって、運動指導を確実に行えるシステムの構築を目指したものである。運動や知覚など、脳の機能は言語化できないものが多く、これらの機能を向上させるための効果的な情報伝達方法を考案・開発することによって、国民の健康寿命の延伸や生活の質の向上を図ることができる。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] サイバー空間の自分を作る・操る2023

    • 著者名/発表者名
      平島雅也
    • 雑誌名

      電波技術協会報

      巻: 353 ページ: 32-35

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒトの運動適応能力を利用した歩行運動変容の試み2022

    • 著者名/発表者名
      山本健太、平島雅也
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: 72(7) ページ: 475-478

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Visual error-induced motor memory in targeted walking2024

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yamamoto, Tsuyoshi Ikegami, Masaya Hirashima
    • 学会等名
      Neural Control of Movement
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトの運動機能向上支援システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      平島雅也
    • 学会等名
      応用脳科学アカデミー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 感覚運動制御系に働きかける非言語的な歩容改善支援システム2022

    • 著者名/発表者名
      平島 雅也
    • 学会等名
      2021年度生理研研究会「スポーツからみる日常と非日常の神経生理学」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代筋骨格モデルによる身体運動解析への応用2022

    • 著者名/発表者名
      平島 雅也
    • 学会等名
      第30回埼玉県理学療法学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトの運動機能向上支援システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      平島 雅也
    • 学会等名
      2021年度応用脳科学アカデミー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 視覚運動処理を含む歩行の運動記憶形成メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      山本 健太、池上 剛、平島 雅也
    • 学会等名
      第15回MotorControl研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 次世代健康・スポーツサービスの実現に向けた脳・身体科学的取り組み2020

    • 著者名/発表者名
      平島雅也
    • 学会等名
      第14回Motor Control研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 所属機関における平島雅也のホームページ

    • URL

      https://www2.nict.go.jp/bnc/hirashima/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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