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2015 年度 実施状況報告書

非負値行列因子分解による姿勢制御メカニズム解明のためのヒトの感覚統合モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K06131
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)

研究分担者 高草木 薫  旭川医科大学, 医学部, 教授 (10206732)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード姿勢制御 / 感覚統合 / モデル化
研究実績の概要

本研究課題はヒトの姿勢制御を対象に,感覚統合のメカニズムを解明するた,感覚入力と姿勢変化の関係をモデル化するものである.また,そのモデルの妥当性を検証するため,NIRSを用いた脳機能計測を行うものである.平成27年度においては,主に様々な姿勢の変化をもたらす感覚入力を可能とするための実験系構築を行った.すなわち,姿勢制御に関与する感覚である視覚,前庭感覚,体性感覚に関して,それぞれの操作を可能とし,姿勢の変化を計測可能な実験環境の整備を行った.
具体的には,視覚に対し,ヘッドマウントディスプレイOculusrift を用いたVR 技術により,姿勢・動作とは異なる映像を投影することにより阻害を可能とした.前庭感覚に対して,耳に冷水・冷気を注入するカロリックテストにて前庭感覚の阻害を可能とした.体性感覚に関しては,外部からの接触による強調効果を確認している.姿勢計測には重心動揺を測定する装置と,それに同期した足底部圧力中心計により姿勢変化の計測が可能ととなった.
これらを組み合わせた姿勢変化計測テストを行った結果,感覚阻害時には大きな筋緊張が観察された.しかしながら,被験者の注意次第で結果が変化することもわかり,今後の課題となった.
また,同時に海外の姿勢変化と感覚入力に関する論文を調査し,その結果をまとめ,review paperの作成を行った.これにより,より本研究課題の位置づけが明確化され,仮説設定と比較・検討課題を浮き彫りにすることが可能となった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度は実験系構築を行うという研究計画通りに進んでいる.更にはテストも行い,問題点の抽出も行った.海外の研究をreview paperとしてまとめたことにより,より進捗があったとも言える.

今後の研究の推進方策

当初の予定通り,今後は姿勢変化計測実験を行い,モデル化を行う.非負値因子分解行列などの手法を用いて感覚統合のメカニズムを解明する.また,NIRSなどによる脳機能計測を行い,生理学的見識との整合性を検証する.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Human upright posture control models based on multisensory inputs; in fast and slow dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      Chiba,Ryosuke, Takakusaki,Kaoru, Ota,Jun, Yozu,Arito, Haga,Nobuhiko
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 104 ページ: 96-104

    • DOI

      10.1016/j.neures.2015.12.002

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hereditary sensory and autonomic neuropathy types 4 and 5: Review and proposal of a new rehabilitation method2016

    • 著者名/発表者名
      Yozu,Arito, Haga,Nobuhiko, Funato,Tetsuro, Owaki,Dai, Chiba,Ryoske, Ota,Jun.
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 104 ページ: 105-111

    • DOI

      10.1016/j.neures.2015.10.011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Working Environment Design for Effective Palletizing with a 6-DOF Manipulator2016

    • 著者名/発表者名
      Chiba,Ryosuke, Arai,Tamio, Ueyama,Tsuyoshi, Ogata,Taiki, Ota,Jun
    • 雑誌名

      International Journal of Advanced Robotic Systems

      巻: 13 ページ: 1-8

    • DOI

      10.5772/62345

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Generation of biped stance motion in consideration of neurological time delay through forward dynamics simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Jiang,Ping, Chiba,Ryosuke, Takakusaki,Kaoru, Ota,Jun
    • 学会等名
      IEEE Int. Symp. Micromechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2015-11-23 – 2015-11-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Posture Control Strategy Analysis on Movable Declined Floor2015

    • 著者名/発表者名
      Chiba,Ryosuke, Takakusaki,Kaoru, Ota,Jun
    • 学会等名
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Milan
    • 年月日
      2015-08-25 – 2015-08-29
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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