筋の至適方向に基づく上肢リハビリテーション手法の開発：ロボットによる支援と定量化

• 研究課題/領域番号: 26702023
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 成蹊大学 (2016); 国立障害者リハビリテーションセンター（研究所） (2014-2015)
• 研究代表者: 植山 祐樹 成蹊大学, 理工学部, 助教 (30710800)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円); 2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2015年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2014年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
• キーワード: ロボティクス / リハビリテーション / 生体工学 / 神経科学 / 筋肉生理 / 至適方向 / 作業療法 / 脳卒中片麻痺 / 知能ロボティックス / 生物・生体工学 / 生理学 / 運動制御

研究成果の概要

本研究では、脳卒中による片麻痺等の運動障害を対象とし、筋の至適方向 (PD: Preferred direction) に基づいた上肢運動機能のリハビリテーション手法の開発を目的とした。本研究により、筋骨格系の影響を考慮した脳卒中片麻痺患者の運動機能障害モデルを構築し、それにより筋のPDに着目した新たなリハビリテーション手法を提案した。さらに、提案手法を適用することで上肢の運動機能を回復を実現するリハビリテーション支援ロボットを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] System identification of neural mechanisms from trial-by-trial motor behaviour: modelling of learning, impairment and recovery (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ueyama
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: 31(3) 号: 3 ページ: 107-117
  • DOI: 10.1080/01691864.2016.1266966
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optimal feedback control to describe multiple representations of primary motor cortex neurons (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ueyama
  • 雑誌名: Journal of Computational Neuroscience 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 93-106
  • DOI: 10.1007/s10827-017-0650-z
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] リハビリテーションを計算理論で理解する (2016)
  • 著者名/発表者名: 植山祐樹
  • 雑誌名: 地域ケアリング 巻: 18(4) ページ: 94-98
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Bayesian Model of the Uncanny Valley Effects for Explaining the Effects of Therapeutic Robots in Autism Spectrum Disorder (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueyama Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10(9):e0138642 号: 9 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0138642
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] リハビリテーションの計算理論 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植山祐樹
  • 雑誌名: Bio Clinica 巻: 30(12) ページ: 96-100
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mini-max feedback control as a computational theory of sensorimotor control in the presence of structural uncertainty (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueyama Y
  • 雑誌名: Frontiers in Computational Neuroscience 巻: 8:119 ページ: 1-12
  • DOI: 10.3389/fncom.2014.00119
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] A Model of Motor Impairment after Stroke for Predicting Muscle Activation Patterns (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueyama Y.
  • 学会等名: The 22nd International Conference on Neural Information Processing
  • 発表場所: Istanbul
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] A Computational Model of Anti-Bayesian Sensory Integration in the Size-Weight Illusion (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueyama Y
  • 学会等名: The 21st International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2014)
  • 発表場所: Kuching (Malaysia)
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-06
• [学会発表] Optimal feedback gain indicating the preferred direction (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueyama Y
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] A Computational Study of Robotic Therapy for Stroke Rehabilitation Based on Population Coding (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueyama Y
  • 学会等名: The 2014 International Conference on Brain Informatics and Health (BIH2014)
  • 発表場所: Warsaw (Poland)
  • 年月日: 2014-08-11 – 2014-08-14