高齢者を対象とした、シナジー理論に基づく新しい歩行リハビリテーション法の開発

• 研究課題/領域番号: 20K11198
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 関西医科大学 (2021-2023); 神戸学院大学 (2020)
• 研究代表者: 浅井 剛 関西医科大学, リハビリテーション学部, 准教授 (50411880)
• 研究分担者: 三栖 翔吾 甲南女子大学, 看護リハビリテーション学部, 講師 (20824105) ; 福元 喜啓 関西医科大学, 医学部, 講師 (30636121) ; 為井 智也 神戸大学, 数理・データサイエンスセンター, 准教授 (40548434)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 歩行 / 高齢者 / 筋シナジー / 非負値行列因数分解 / 動作計測 / 簡易カメラ / 妥当性の検証 / リハビリテーション

研究開始時の研究の概要

筋電図的検証により、歩行動作は複数の“基本要素”とされる単純な身体動作で構成されていることが明らかとなっている（シナジー理論）。また、歩行動作は、体幹加速度由来の指標をベースにしたスコア（ Comprehensive Gait Assessment using Inertial Sensor Score (C-GAITS score)）によって、転倒などの健康リスクを表せることが我々の先行研究において明らかになっている。本研究では、C-GAITS scoreを指標に、シナジー理論に基づき高齢者リハビリテーションにおける最適な歩行トレーニング法の開発を目指す。

研究成果の概要

本研究では、高齢者の歩行の特徴を下肢の協調性の観点から調査した。地域の高齢者を対象に、筋電センサを用いて歩行中の筋活動を測定した。歩行の条件は通常の歩行と計算を行う二重課題歩行とした。二重課題は、歩行中の神経機能を評価する方法であり、簡単な計算と難しい計算の2種類を採用した。その結果、難しい計算の課題で筋モジュール（下肢動作を生成する複数の筋から構成される筋グループ）の数が通常歩行より減少し、これらの変化は足を床に付けるタイミングの前後で生じることが分かった。高齢者には、左右の下肢動作の切り替えを意識したトレーニングが必要である可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果から、高齢者の歩行における筋協調性が認知負荷によって影響を受けることが明らかになった。本研究は高齢者における歩行中の神経機能と筋活動の関連性を示す新たな知見を提供し、歩容異常の発生プロセスの理解を深める可能性がある。社会的意義としては、高齢者の安全な歩行を維持するためのより効果的なリハビリテーションや運動療法の設計の一助になると考える。特に、認知負荷の高い状況でも安定した歩行を可能にするための予防的介入や運動プログラムの開発が期待される。