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2023 年度 実績報告書

生体構造の再構成に関わる潜在回路に基づく超適応メカニズムのモデル化

計画研究

研究領域身体-脳の機能不全を克服する潜在的適応力のシステム論的理解
研究課題/領域番号 19H05727
研究機関東京農工大学

研究代表者

近藤 敏之  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60323820)

研究分担者 千葉 龍介  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (80396936)
宮下 恵  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60963311)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
キーワード動的グラフ構造推定 / 姿勢制御シミュレーション / 協調運動学習
研究実績の概要

最終年度である本年度は,研究代表者の近藤と研究分担者の宮下が本領域研究を通して開発してきた動的グラフ構造推定手法を,A01項目(相澤)から運動下マウスの脳から計測した電気生理学的データに適用し,潜在変数間の同時活動の関係を運動状態に固有のグラフ構造として抽出するとともに,その活動動態の特徴を,チャネルと周波数帯の組み合わせとして可視化することを実現した.
また研究分担者の千葉は,立位から歩行への遷移に出現する高齢者の特徴に着目し,仮説検証のための計算機モデルを構築した.これにより歩行開始動作の推定が可能となった.
さらに,近藤は,二者協調運動下のハイパースキャニングや手指運動の常時計測と身体機能評価指標の関係解明など,超適応を高める運動課題の探索に向けた運動機能評価手法の研究に取り組んだ.特に,ロボットマニピュランダムを用いた受動運動学習時の運動速度の違いが運動学習に及ぼす影響を調べる研究に新たに挑戦し,視覚回転変換下の到達運動学習実験の結果,スローな受動運動経験が事後の運動能力を高めること,さらにはこの結果が体性感覚の変化には起因しないことを見出した.また,没入型VRを実験環境として用いて,手指運動における触覚と自己受容感覚の位相を視覚情報に対してそれぞれ180度ずらした場合の身体所有感を評価することで,所有感を向上させる感覚統合条件について明らかにした.
これらの研究成果は,3件の国際学術誌[Yamamoto 2023][Omura 2023][Altukhaim 2024]、4件の国際会議発表[Niiyama 2023][Kaminishi 2023][Miyazawa 2023][Saracbasi 2023]にて発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] レディング大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      レディング大学
  • [雑誌論文] Enhancement of sense of ownership using virtual and haptic feedback2024

    • 著者名/発表者名
      Altukhaim Samirah、George Daniel、Nagaratnam Kiruba、Kondo Toshiyuki、Hayashi Yoshikatsu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-024-55162-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative measurement of finger usage in stroke hemiplegia using ring-shaped wearable devices2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Naoya、Matsumoto Takato、Sudo Tamami、Miyashita Megumi、Kondo Toshiyuki
    • 雑誌名

      Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation

      巻: 20 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1186/s12984-023-01199-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of abnormal posture in patients with Parkinson's disease using a computational model considering muscle tones2023

    • 著者名/発表者名
      Omura Yuichiro、Togo Hiroki、Kaminishi Kohei、Hasegawa Tetsuya、Chiba Ryosuke、Yozu Arito、Takakusaki Kaoru、Abe Mitsunari、Takahashi Yuji、Hanakawa Takashi、Ota Jun
    • 雑誌名

      Frontiers in Computational Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3389/fncom.2023.1218707

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Modulated Brain Networks via Motor Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Saki Niiyama, Rie Yoshida, Tamami Sudo, Megumi Miyashita and Toshiyuki Kondo
    • 学会等名
      2023 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Sequential Learning: A Pilot Hyperscanning Study2023

    • 著者名/発表者名
      Ozge Ozlem Saracbasi, William Harwin, Toshiyuki Kondo, Yoshikatsu Hayashi
    • 学会等名
      The IEEE World Haptics 2023 conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Hand Velocity in Passive Motor Experience affects Visuomotor Adaptation2023

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Miyazawa, Yoshikatsu Hayashi, Tamami Sudo, Megumi Miyashita, Toshiyuki Kondo
    • 学会等名
      The 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS)
    • 国際学会
  • [学会発表] CNN-based analysis of the relationship between DAT SPECT and motor function in patients with Parkinson’s disease2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kaminishi, Moichi Ishikawa, Tetsuya Hasegawa, Ryosuke Chiba, Arito Yozu, Kaoru Takakusaki and Jun Ota
    • 学会等名
      2023 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2023)
    • 国際学会
  • [備考] 東京農工大学近藤研究室ホームページ

    • URL

      https://www.livingsyslab.org

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公開日: 2024-12-25  

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