| 研究課題/領域番号 |
21K19798
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分61:人間情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
菅田 陽怜 大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (30721500)
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| 研究分担者 |
原 正之 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00596497)
大鶴 直史 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50586542)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 内受容感覚 / リアルタイムフィードバック / 運動学習 / 心拍誘発脳電位 / 心拍誘発電位 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では「内受容感覚が変化すれば運動機能もそれに従属して変化する」という仮説を立て、その科学的検証を試みる。具体的には、大脳一次運動野から得られる心拍誘発電位（HEP）のリアルタイムフィードバックシステムを開発し、HEPの制御能力の変化に伴う運動学習能力の変化について検証する。本研究は「内受容感覚、運動学習、リアルタイムフィードバック」という異なる研究要素を組み合わせた、いわば未開拓の研究領域と言える。しかしながら、内受容感覚と運動学習能力との関連性が明らかになれば、リハビリテーション分野やスポーツ分野などの学術体系を大きく変革させるほどの研究に発展する可能性が高い。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、内受容感覚の中でも特に、心臓からの求心性信号を反映していると考えられる心拍誘発脳電位（hearbeat-evoked potentital; HEP）に着目し、「内受容感覚が変化すれば運動機能もそれに続き変化する」という仮説を立て、それを科学的に検証することを目的とした。
2021年度はHEPのリアルタイムフィードバックシステムの構築を中心に研究を進め、実際に心電図R波のリアルタイム検出と、そのR波を基準とした200～400ミリ秒後の脳波をリアルタイムで視覚的にフィードバックするシステムを構築した。また、今年度は、5名の被験者を対象に、リアルタイムフィードバックシステムの検証および研究デザインの構築を中心に実験を行った。HEPの振幅には個人差があるため、HEPを規定するためのR波検出の際の閾値設定は個人ごとに調整する作業が必要となった。また、リアルタイムフィードバック課題中には、体動に伴う脳波の基線のゆらぎがHEP検出の精度を下げることも明らかとなった。そのため、リアルタイムバンドパスフィルターをフィードバックシステムに実装することとした。
本来、今年度中にリアルタイムフィードバックシステムの検証、研究デザインの構築、ならびに本実験を行う予定であったが、新型コロナウイルス感染拡大の影響を受け、十分な被験者を確保することが困難であった。そのため、本年度構築した実験システムを用いて次年度に本実験を実施する予定である。具体的には、HEPのリアルタイム制御課題前後に運動学習課題を実施しHEPのリアルタイム制御に伴う運動学習能力の変化を検証する。
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| 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
新型コロナウイルス感染拡大の影響を受け、十分な被験者を確保することできず本来予定していた本実験へと移行することができなかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
HEPのリアルタイム制御が運動学習能力を変調するかを明らかにするために、人を対象とした実験を行う。また、計測と並行して得られた実験データの解析を行う。具体的には、HEPのリアルタイム制御課題前後に運動学習課題を実施しHEPのリアルタイム制御に伴う運動学習能力の変化を検証する。また、HEP成分のリアルタイム制御課題に伴うHEP振幅値や潜時を抽出し、運動学習能力の変化との関連を検討する。
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