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手で軽い荷物を持つことによるトレッドミル歩行の安定化・効率化の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K11464
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59030:体育および身体教育学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

木村 哲也  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (60533528)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード片脚立位 / 歩行 / 荷重保持 / トレッドミル歩行 / 心拍数 / 腰部加速度 / 立位バランス / 床反力計 / モーションキャプチャシステム / 表面筋電図法 / 心電図 / バランス制御 / 歩行制御 / 身体システム / 荷重
研究開始時の研究の概要

本研究は、手で軽い荷物を持つことによる歩行動作時のバランス安定化と機械的効率向上を、トレッドミル歩行において基礎的に確立することを目的とする。
まず、歩行動作の「安定性」と「効率」それぞれについて、最適な荷重条件を明らかにする。その際、荷重保持が与える具体的な効果とそのメカニズムを様々な観点から検討する。
以上の検討で得られた成果に基づき、最終目標としてトレッドミル歩行時の荷重保持による、歩行動作安定化・効率化を確立する。

研究成果の概要

本研究は、軽い荷重を保持することが片脚立位姿勢ならびに足圧中心調節課題に与える効果を検証した後、最終的にトレッドミル歩行に対する効果を検証した。健常若年者を対象とした基礎的な測定の結果、軽い荷重を手に保持することにより、片脚立位姿勢やトレッドミル歩行動作の安定性が高まることが新たに明らかになった。この結果を踏まえて、加齢や疾患などにより感覚機能が低下した対象者での検証が今後期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

軽い荷重を手で保持することによるバランス安定効果について、従来の研究は主に静的な二足立位姿勢を対象としたものであった。これに対して本研究は、これまでの知見をより不安定な片脚立位姿勢や歩行動作に拡張した点で学術的意義がある。また、特別な装具ではなく身近に手にするモノを念頭にしていることから、本研究の成果は転倒予防のみならず、リハビリテーションやスポーツなど幅広い分野への応用にもつながる知見である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Subthreshold electrical stimulation with pink noise enhances feedback control as evaluated by scaling exponent of postural sway2023

    • 著者名/発表者名
      Yamagata Momoko、Kobayashi Takuma、Maekaku Kei、Tanoue Ryota、Shimizu Kaisei、Kimura Tetsuya
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 799 ページ: 137102-137102

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2023.137102

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of subthreshold electrical stimulation with white noise, pink noise, and chaotic signals on postural control during quiet standing2022

    • 著者名/発表者名
      Yamagata Momoko、Okada Shima、Tsujioka Yukiho、Takayama Arisa、Shiozawa Naruhiro、Kimura Tetsuya
    • 雑誌名

      Gait & Posture

      巻: 94 ページ: 39-44

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2022.02.023

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Postural sway reduction by weak electrical noise into the wrist median nerve using portable stimulator2022

    • 著者名/発表者名
      Takayama Arisa、Okada Shima、Kimura Tetsuya、Wang Tianyi、Taki Chinami、Yamagata Momoko、Shiozawa Naruhiro、Makikawa Masaaki
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 137 ページ: 111080-111080

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2022.111080

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-correlated fractal components of H-wave amplitude fluctuations in medial gastrocnemius and soleus muscles2021

    • 著者名/発表者名
      Taki Chinami、Nakata Akio、Shiozawa Naruhiro、Kiyono Ken、Kimura Tetsuya
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 765 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.136264

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessment of long-range cross-correlations in cardiorespiratory and cardiovascular interactions2021

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakata, Miki Kaneko, Chinami Taki, Naoko Evans, Taiki Shigematsu, Tetsuya Kimura, Ken Kiyono
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society A

      巻: 379 号: 2212 ページ: 20200249-20200249

    • DOI

      10.1098/rsta.2020.0249

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Attenuated spontaneous postural sway enhances diastolic blood pressure during quiet standing2021

    • 著者名/発表者名
      Naruse Ryo、Taki Chinami、Yaegashi Masayuki、Sakaue Yusuke、Shiozawa Naruhiro、Kimura Tetsuya
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: 121 号: 1 ページ: 251-264

    • DOI

      10.1007/s00421-020-04519-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 認知課題中の静的立位における体性感覚フィードバックの貢献2023

    • 著者名/発表者名
      森広 薫, 西澤 憲生, 前角 馨, 石原 暢, 木村 哲也
    • 学会等名
      第21回日本電気生理運動学会大会・第9回計測自動制御学会電気生理運動学部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ピンクノイズ様の微弱電気ノイズ刺激が立位中の姿勢制御則に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      山縣 桃子, 小林 拓真, 前角 馨, 田上 涼太, 清水 海成, 木村 哲也
    • 学会等名
      第21回日本電気生理運動学会大会・第9回計測自動制御学会電気生理運動学部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 静的二足立位姿勢の内外側方向制御における長腓骨筋活動の貢献2023

    • 著者名/発表者名
      田上 涼太, 村田 篤哉, 木村 哲也
    • 学会等名
      第21回日本電気生理運動学会大会・第9回計測自動制御学会電気生理運動学部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 手部への軽い荷重負荷が足圧中心位置の調節課題に与える効果2022

    • 著者名/発表者名
      前角 馨, 木村 哲也
    • 学会等名
      計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 筋電図バイオフィードバックによる歩行中の身体重心加速度の低減2022

    • 著者名/発表者名
      木伏 紅緒, 前角 馨, 木村 哲也
    • 学会等名
      計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 筋電図反応時間の長期記憶性に関する検証2022

    • 著者名/発表者名
      梅木 舜一, 瀧 千波, 山縣 桃子, 清野 健, 木村 哲也
    • 学会等名
      計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 足圧中心位置のフィードバック頻度がバランス制御に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      柿澤友哉、梅木舜一、木村哲也
    • 学会等名
      日本体力医学会第36回近畿地方会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 手への軽い荷重が不安定面でのバランス制御に与える効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      前角馨、辻岡幸歩、木村哲也
    • 学会等名
      日本体力医学会第36回近畿地方会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 手への軽い荷重における慣性力と立位バランス動揺の関連分析2022

    • 著者名/発表者名
      辻岡幸歩、山縣桃子、木村哲也
    • 学会等名
      日本体力医学会第36回近畿地方会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 静的立位バランス制御に対する循環調節システムの協調可能性2021

    • 著者名/発表者名
      木村哲也、瀧千波、塩澤成弘
    • 学会等名
      計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム2021 オーガナイズドセッション「立位・歩行の制御機構」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 外的荷重保持が片脚立位制御に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      辻岡幸歩、山縣桃子、木村哲也
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of time-lag between heartbeat and postural sway on arterial blood pressure during quiet standing2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Oyanagi, Tetsuya Kimura
    • 学会等名
      International Society of Electrophysiology and Kinesiology 23th Virtual Congress
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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