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歩行における関節間シナジーの発現機構と進化・成長に伴う変化

研究課題

研究課題/領域番号 25282183
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 身体教育学
研究機関山口大学

研究代表者

西井 淳  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00242040)

研究分担者 垣内田 翔子  鹿児島工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教 (90638537)
橋爪 善光  九州情報大学, 経営情報学部, 講師 (20779847)
連携研究者 荻原 直道  慶応大学, 理工学部, 教授 (70324605)
飯田 悠佳子  駿河台大学, 現代文化学部, 講師 (30548277)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード関節間シナジー / 二足歩行 / ニホンザル / 成長 / 加齢 / UCM解析 / 身体性 / 歩行 / 走行 / 筋シナジー / 冗長自由度 / 運動制御 / 運動学習 / シナジー / 進化 / 神経回路モデル
研究成果の概要

関節間シナジーに着目する事で,二足歩行における制御戦略およびその成長や進化による変化を明らかにすることを目的として研究を実施し,以下の結果を得た。20歳前後の若年者では,両脚支持期等の特定の瞬間に足先位置を調整する関節間シナジーが強く働く。8歳の子どもでは関節間シナジーはまだ形成過程にある。70歳前後の高齢者には関節間シナジーの加齢による変化は認めらない。ニホンザルの二足歩行中の関節間シナジーはヒトの場合と様々な点で異なり,進化の過程で股関節可動域が拡張したことがヒトの関節間シナジーの形成を促したことを示唆する。ヒトの関節間シナジーの形成には神経系のみならず骨格構造も寄与している可能性が高い。

報告書

(6件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 歩行中に働く関節間シナジーに対する各脚関節の寄与2018

    • 著者名/発表者名
      日置 智子, 西井 淳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 NC2017-94

      巻: 117 ページ: 157-162

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 感覚情報によって励起される歩行運動中の姿勢制御の解明2018

    • 著者名/発表者名
      後藤 真里, 西井 淳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会総合大会, 情報・システムソサイエティ特別企画学生ポスターセッション予稿集

      巻: - ページ: 160-160

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 体性感覚情報に基づく到達運動制御の軌道生成能力の考察2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊 伊織, 西井 淳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会総合大会, 情報・システムソサイエティ特別企画学生ポスターセッション予稿集

      巻: - ページ: 146-146

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] パターン発生機構と反射系が六脚歩行制御のロバスト性に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      永堀 雅之, 西井 淳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会総合大会, 情報・システムソサイエティ特別企画学生ポスターセッション予稿集

      巻: - ページ: 145-145

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] The difference in the estimation of joint synergy during walking by UCM and covariation analyses2017

    • 著者名/発表者名
      日置 智子, 西井 淳
    • 雑誌名

      第27回神経回路学会全国大会講演論文集

      巻: - ページ: 98-98

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 歩行中の下肢関節間シナジーにおける足関節の寄与2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪 善光, 垣内田 翔子, 西井 淳
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 52 号: 6 ページ: 310-316

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.310

    • NAID

      130005158710

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] TEGOTAE-based control of bipedal walking2016

    • 著者名/発表者名
      D. Owaki, S.-Y. Horikiri, J. Nishii, A. Ishiguro
    • 雑誌名

      Proceedings of 5th International Conference, Living Machines 2016 (Lecture Notes in Computer Science)

      巻: 9793 ページ: 472-479

    • DOI

      10.1007/978-3-319-42417-0_49

    • ISBN
      9783319424163, 9783319424170
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脚関節間シナジーの視点によるニホンザルとヒトの二足歩行制御戦略の比較2015

    • 著者名/発表者名
      垣内田 翔子, 橋爪 善光, 荻原直道, 西井 淳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J98-D(8) ページ: 1171-1179

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 関節間シナジーに着目した歩行のコツの発見2015

    • 著者名/発表者名
      垣内田 翔子, 橋爪 善光, 西井 淳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J98-D(7) ページ: 1108-1117

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 脚関節間シナジーの視点によるニホンザルとヒトの二足歩行制御戦略の比較2015

    • 著者名/発表者名
      垣内田 翔子, 橋爪 善光, 西井 淳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J98-D

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 関節間シナジーに着目した歩行のコツの発見2015

    • 著者名/発表者名
      垣内田 翔子, 橋爪 善光, 西井 淳
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J98-D

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 歩行解析のための新しい足底設置センサ (stans) の開発.2014

    • 著者名/発表者名
      鎌田浩志, 武田湖太郎, 橋爪善光, 倉山太一, 末長宏康, 近藤国嗣, 西井淳, 大須理英子, 大高洋平
    • 雑誌名

      総合リハビリテーション

      巻: 42(1) ページ: 67-71

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An analysis of leg joint synergy during backward walking2013

    • 著者名/発表者名
      H. Suenaga, Y. Hashizume, J. Nishii
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th Annual International Conference of the IEEE EMBS

      巻: なし ページ: 7476-7479

    • DOI

      10.1109/embc.2013.6611287

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A low dimensional feedback control model that exploits abundant degrees of freedom2013

    • 著者名/発表者名
      J. Nishii, T. Hamamua
    • 雑誌名

      Proceeding of International Conference on Artificial Life and Robotics

      巻: なし ページ: 324-237

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 歩行中に働く関節間シナジーに対する各脚関節の寄与2018

    • 著者名/発表者名
      日置 智子, 西井 淳
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 感覚情報によって励起される歩行運動中の姿勢制御の解明2018

    • 著者名/発表者名
      後藤 真里, 西井 淳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 体性感覚情報に基づく到達運動制御の軌道生成能力の考察2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊 伊織, 西井 淳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パターン発生機構と反射系が六脚歩行制御のロバスト性に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      永堀 雅之, 西井 淳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Leg joint synergies during walking in older adults2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Hashizume, S. Kaichida, K. Takeda, and J. Nishii
    • 学会等名
      Progress in Motor Control XI
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A common strategy of running and walking from the viewpoint of joint synergy2017

    • 著者名/発表者名
      Kaichida, Y. Hashizume, and J. Nishii
    • 学会等名
      Progress in Motor Control XI
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The difference in the estimation of joint synergy during walking by UCM and covariation analyses2017

    • 著者名/発表者名
      日置 智子, 西井 淳
    • 学会等名
      第27回神経回路学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A neural network model that realizes synergetic control2016

    • 著者名/発表者名
      J. Nishii, S. Uchida
    • 学会等名
      International Symposium on the Neuromechanics of Human Movement
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A neural network model for synergetic control and the dependency of its generalization capability on modality2016

    • 著者名/発表者名
      J. Nishii, S. Uchida
    • 学会等名
      11th joint DVS Conference on Motor Control and Learning
    • 発表場所
      Dramstadt, Germany
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「手応え関数」に基づく適応的二足歩行制御2016

    • 著者名/発表者名
      堀切 舜哉, 大脇 大, 西井 淳, 石黒 章夫
    • 学会等名
      第28回 自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学 (広島県東広島市)
    • 年月日
      2016-01-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 足底感覚情報を用いた二足歩行制御則の環境適応性に関する検証2015

    • 著者名/発表者名
      堀切 舜哉, 大脇 大, 西井 淳, 石黒 章夫
    • 学会等名
      第16回 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Control strategy of biped walking of humans that acquired through evolution: from the view point of varian ce control2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kaichida, Y. Hashizume, N. Ogihara, J. Nishii
    • 学会等名
      Proceedings of Second International Workshop on Skill Science (SKL2015)
    • 発表場所
      慶応大学 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A simple neural control model that stabilizes the uncontrolled manifold2015

    • 著者名/発表者名
      J. Nishii, T. Hamamura
    • 学会等名
      Progress in Motor Control X
    • 発表場所
      Budapest(Hungary)
    • 年月日
      2015-07-22 – 2015-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A simple neural control model that stabilizes the uncontrolled manifold2015

    • 著者名/発表者名
      J. Nishii, T. Hamamura
    • 学会等名
      XII: Progress in Motor Control X
    • 発表場所
      Hotel Novotel Budapest City (Budapest, Hungary)
    • 年月日
      2015-07-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歩行における下肢関節間シナジーの加齢による変化2015

    • 著者名/発表者名
      橋爪 善光, 垣内田 翔, 武田 湖太郎, 西井 淳
    • 学会等名
      第7回 Motor Control研究会
    • 発表場所
      京都大学 (京都府京都市)
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Verification of Bipedal Walking Control Exploiting Plantar Sensory Feedback2015

    • 著者名/発表者名
      D. Owaki, S. Horikiri, J. Nishii, A. Ishiguro
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines
    • 発表場所
      MIT (Boston, USA)
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Load-dependent Interlimb Coordination for Bipedal Walking2015

    • 著者名/発表者名
      D. Owaki, S. Horikiri, J. Nishii, A. Ishiguro
    • 学会等名
      IEEE Robotics and Automation
    • 発表場所
      Washinton (USA)
    • 年月日
      2015-05-26 – 2015-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Load-dependent Interlimb Coordination for Bipedal Walking2015

    • 著者名/発表者名
      D. Owaki, S. Horikiri, J. Nishii, A. Ishiguro
    • 学会等名
      IEEE Robotics and Automation
    • 発表場所
      Washington State Convention Center (Washington, USA)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歩行における脚関節間シナジーとその生成機構2015

    • 著者名/発表者名
      西井 淳
    • 学会等名
      時間学研究セミナー「心をめぐる冒険」
    • 発表場所
      山口大学(山口県山口市)
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 足底感覚から生み出される「足応え」を活用した適応的二足歩行制御2014

    • 著者名/発表者名
      堀切 舜哉, 大脇 大, 西井 淳, 石黒 章夫
    • 学会等名
      第20回創発システムシンポジウム
    • 発表場所
      諏訪東京理科大学(長野県茅野市)
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 歩行における脚関節間シナジーとその生成機構2014

    • 著者名/発表者名
      西井 淳
    • 学会等名
      Japan Society of Motor Control and Neuro-rehabilitation 2014
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-08-23 – 2014-08-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A low dimensional feedback control model that exploits abundant degrees of freedom2014

    • 著者名/発表者名
      J. Nishii, T. Hamamua
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Life and Robotics
    • 発表場所
      コンパルホール (大分市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 二足歩行の脚関節間シナジーにける身体性の寄与2014

    • 著者名/発表者名
      豊田誠治, 垣内田翔子, 西井淳
    • 学会等名
      ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      九州工業大学若松キャンパス(北九州市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] An analysis of leg joint synergy during backward walking2013

    • 著者名/発表者名
      H. Suenaga, Y. Hashizume, J. Nishii
    • 学会等名
      The 35th Annual International Conference of the IEEE EMBS
    • 発表場所
      大阪国際会議場 (大阪市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of leg joint synergy during walking with growth2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kaichida, Y. Hashizume, Y. Iida, S. Torii, J. Nishii
    • 学会等名
      Progress in Motor Control IX
    • 発表場所
      Montreal (CANADA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Muscle activation patterns in very slow walking are different from those of a natural gait2013

    • 著者名/発表者名
      R. Murakami, T. Kurayama, Y. Goto, Y. Tani, Y. Tadokoro, C. Kondo, K. Sasaya, D. Matsuzawa, E. Shimizu, J. Nishii, K. Kondo, Y. Otaka
    • 学会等名
      Neuroscience 2013,
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 下肢の関節間シナジーに着目した高齢者歩行の解析2013

    • 著者名/発表者名
      橋爪善光, 武田湖太郎, 垣内田翔子, 宮本梓, 大高洋平, 中道清広, 渡邉泰伸, 片岡嗣和, 河野仁, 齋藤正史, 西井淳, 町田正文
    • 学会等名
      第 40 回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 筋肉群の協働的励起に基づく立位姿勢制御2013

    • 著者名/発表者名
      福田裕樹, 大脇大, 西井淳, 石黒章夫
    • 学会等名
      ロボティクス・メカ トロニクス講演会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://bcl.sci.yamaguchi-u.ac.jp/~jun/ja/study/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究紹介

    • URL

      http://bcl.sci.yamaguchi-u.ac.jp/~jun/ja/study

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究成果

    • URL

      http://bcl.sci.yamaguchi-u.ac.jp/~jun/ja/study

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 生体情報システム研究室

    • URL

      http://bcl.sci.yamaguchi-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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