左右の体肢間で異なる筋出力発揮時の協応メカニズムの解析

• 研究課題/領域番号: 23K10713
• 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: 奈良女子大学
• 研究代表者: 藤原 素子 奈良女子大学, 生活環境科学系, 教授 (30220198)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 筋出力 / 左右上肢 / グレーディング / 左右体肢

研究開始時の研究の概要

スポーツ場面では、左右の体肢で同時に素早く正確に力を発揮することは重要である。このとき、左右で同じレベルの力を発揮するだけでなく、異なるレベルの力を発揮する場面は多い。本研究では、後者における力の調節が左右の体肢で独立して行われるのか、協応して行われるのかについて、上肢と下肢を用いて発揮された力と筋の活動から検討する。また、力を増やす場合の調節のみならず、力を減らす場合における調節にも着目する。

研究実績の概要

ヒトの随意動作遂行時の素早い筋出力調節に関わる中枢制御機構について、左右で異なる筋出力を行う場合のメカニズムに着目した実験を行った。
研究の目的は、日常生活及びスポーツ場面で重要となる素早く正確な出力調節について、実際の場面では左右肢で異なる出力調節をすることが多いことから、そのような場面での出力調節が左右で独立して制御されているのか否かを明らかにすることである。これまでに上肢による出力増加時には、小さな出力を行う側が大きな出力を行う側の動作に引き込まれることを見出しており、今年度の研究では、出力を減らす場合でも同じ制御が見られるかどうかを検討するための実験を行った。
まず、今年度は初年度として、実験システムの構築を行った。その後、女子大学生12名を被験者とし、座位で上肢の等尺性肘関節屈曲動作による筋出力発揮を左右肢それぞれ一側条件と両側同時条件で行った。
具体的な被験者の課題は、左右の上肢による最大発揮張力（MVF）を計測し、この値をもとに50％MVCを保持した状態から、目標％MVF（30%あるいは10％）を示すLED点灯に対して、できるだけ素早く筋出力を減少させた。一側条件では、左右それぞれの上肢により目標％MVFへの筋出力減少を行った。両側同時条件では、左右肢で異なる目標％MVC（一側が30%で対側が10％MVF、またその逆）への筋出力減少を行った。指標として、発揮張力に加えて上腕二頭筋及び上腕三頭筋から筋電図を導出した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

３年間の計画における初年度として、まず実験システムの構築を行なった。さらに、今年度の実験計画を予定どおり遂行した。しかしながら、実験システムの構築に時間がかかったため、データ解析には至らなかった。

今後の研究の推進方策

次年度は計画の中での２年目として、令和５年度の実験データの解析を行うとともに、２年目に計画している実験（下肢による筋出力調節）を行う予定である。
また、今年度の結果については、次年度に開催される日本バイオメカニクス学会（11月開催）において発表を行う予定である。