筋骨格モデルによる筋緊張に着目したヒトの歩行開始・停止動作のメカニズム解明

• 研究課題/領域番号: 23K11822
• 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90110:生体医工学関連
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 千葉 龍介 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (80396936)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 計算機モデル / 歩行開始動作 / 歩行停止動作

研究開始時の研究の概要

ヒトの歩行開始動作・停止動作のメカニズムを解明し，高齢者の転倒機序を推定することを目的とする．立位→歩行開始→歩行→歩行停止→立位という一連の運動を可能とする70筋・15自由度の計算機モデルを構築する．「筋緊張の亢進および切り替えのタイミングの不全が転倒可能性を高める」と仮説を設定し，計算機モデル上でパラメータを変更することで仮説を検証する．計算機モデルを構築には，自由度を拘束した最適化から筋シナジー解析を通じて運動に必要な筋活動を同定しFeedforward制御として組み込む．これを自由度を解放しつつ繰り返すことで超多自由度冗長系の計算機モデルを構築する．