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前十字靭帯損傷における認知運動制御機構の解明と拡張現実を用いた予防戦略の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K11347
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59020:スポーツ科学関連
研究機関健康科学大学

研究代表者

粕山 達也  健康科学大学, 健康科学部, 教授 (40631867)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード障害予防 / 予測的姿勢制御 / 認知課題 / スクリーニング / 運動制御 / 動作分析 / 運動発達 / スポーツ医学 / 神経科学 / 姿勢制御
研究開始時の研究の概要

本研究は、1年目から2年目においてランニングおよびカッティング動作に認知課題を与えた状態での運動学的解析を行い、認知課題が動的な運動制御に与える影響を明らかにする。2年目では、統一した仮想敵を再現できる拡張現実(AR)システムを構築する。3年目以降では、拡張現実(AR)システムによる仮想敵を用いたトレーニングが予測的運動制御に与える影響を明らかにし、新しいACL損傷の予防方略を開発する。

研究実績の概要

カッティング動作は多方向スポーツにおいて必要不可欠な動作であり、非接触型の前十字靱帯損傷に関連する重要な動作でもある。予測的な姿勢制御が、スポーツ動作において生体力学的な影響を与えることが明らかにされているが、カッティング動作に関する報告は少ない。本年度は、予測の有無によるカッティング動作のパターンを比較した。対象者は健常男子大学生19名(平均年齢20.6±1.2歳)とした。対象者は全力で直線を走り左右方向へのカッティング動作を実施した。事前に方向を提示した条件(予測有り条件)と直線エリア通過後にランダムに左右方向を矢印で提示した条件(予測無し条件)にて、各々のカッティング動作のパターンをサイドステップ(SS)とクロスオーバーステップ(CS)に分類した。また、カッティング動作の定性分析として、Cutting Movement Assessment Score(CMAS)を用いて、各条件での高リスク動作の出現頻度を算出した。予測有り条件においては、CSの出現頻度が高く(SS:39.2% vs CS:60.8%)、予測無し条件ではSSの出現が高くなっており(SS:63.1% vs CS:36.9%)、予測の有無によってカッティング動作のパターンに違いがみとめられた。左右方向の比較においては、予測の有無によるパターンの違いはみられなかった。また、 CMASの評価においては、予測有り条件では高リスク動作の出現はみられなかったが、予測無し条件では、12.4%の割合で認知的エラーに伴う高リスク動作が確認された。本研究において、予測が困難な条件においては、SSが出現しやすく、膝関節外反や体幹の側屈などの高リスク動作が確認されたため、障害予防においては、動的なアライメント修正などの生体力学的な動作指導だけでなく、認知判断を早めた姿勢制御に対する介入の必要性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

カッティング動作における走速度と仮想現実における映像処理の問題によって、動作と認知課題の組み合わせに限界が生じており、ARを用いた介入研究に至っていない。予測条件と動作パターンの適応に焦点を絞った研究内容にシフトして、研究を継続していく。

今後の研究の推進方策

仮想現実を適応させた研究においては、カッティング動作などの素早い動きでは画像処理と動作の適応にズレが生じるため、正確な認知判断と動作分析が行えない状態となっている。介入研究には限界が生じているため、対応方法を再検討して、認知制御が動作に与える影響を中心に研究を進めていくこととする。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] 運動発達に基づく運動器疾患の予防戦略2024

    • 著者名/発表者名
      粕山達也
    • 雑誌名

      日本予防理学療法学会雑誌

      巻: 3 号: 2 ページ: 45-52

    • DOI

      10.57304/jptp.JPTP-T-23-00057

    • ISSN
      2436-9950
    • 年月日
      2024-03-31
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 柔軟性獲得の基本 一流アスリートになる-ここがポイント2024

    • 著者名/発表者名
      粕山達也
    • 雑誌名

      臨床スポーツ医学

      巻: 41 ページ: 298-231

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 発達段階(動作成熟)からの障害予防2023

    • 著者名/発表者名
      粕山達也
    • 雑誌名

      日本臨床スポーツ医学会誌

      巻: 31 ページ: 428-429

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 運動発達に基づくスポーツリハビリテーションの展開2021

    • 著者名/発表者名
      粕山達也
    • 雑誌名

      日本スポーツリハビリテーション学会誌

      巻: 10 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 予測の有無におけるカッティング動作パターンの比較2024

    • 著者名/発表者名
      粕山達也,大塚篤也
    • 学会等名
      第10回スポーツ理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 学童期における予防理学療法 運動発達から考える運動器疾患の予防戦略2023

    • 著者名/発表者名
      粕山達也
    • 学会等名
      第10回日本予防理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カッティング動作における認知運動能力の評価2022

    • 著者名/発表者名
      粕山達也、遠藤悠介、大塚篤也
    • 学会等名
      第9回日本スポーツ理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウム18.スポーツ障害予防に関する新たな取り組み. 発達段階(動作成熟)からの障害予防2022

    • 著者名/発表者名
      粕山 達也
    • 学会等名
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小学校低学年と高学年における立ち幅跳びの運動パターンの性差2021

    • 著者名/発表者名
      金刺杏実、鮎澤瞳果、粕山達也
    • 学会等名
      第8回日本予防理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小学校低学年から高学年における疾走能力と走動作の関係性2021

    • 著者名/発表者名
      鮎澤瞳果、金刺杏実、粕山達也
    • 学会等名
      第8回日本予防理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 山梨県での公立高校における学校保健活動2021

    • 著者名/発表者名
      長田綾太、粕山達也、関口賢人
    • 学会等名
      第8回日本予防理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 山梨県における学校保健活動の取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      粕山達也
    • 学会等名
      第8回日本予防理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] アスレティックトレーナー専門基礎科目テキスト 1 運動器の機能と構造 スポーツ動作の機能解剖2024

    • 著者名/発表者名
      粕山 達也 監修:河野一郎、片寄正樹
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      文光堂
    • ISBN
      9784830651960
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 逆説のスポーツ傷害予防論:根拠に基づく不都合な真実からの思考法2023

    • 著者名/発表者名
      粕山達也
    • 総ページ数
      107
    • 出版者
      Kindle direct publishing
    • ISBN
      9798390048795
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 図解 理学療法検査・測定ガイド第3版2023

    • 著者名/発表者名
      内山 靖
    • 総ページ数
      1052
    • 出版者
      文光堂
    • ISBN
      9784830647048
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] Cross link理学療法学テキスト小児理学療法学2020

    • 著者名/発表者名
      藪中良彦 木本稔 坂本仁
    • 総ページ数
      472
    • 出版者
      メジカルビュー社
    • ISBN
      9784758320078
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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