| 研究課題/領域番号 |
17K13155
|
|---|
| 研究機関 | 神奈川大学 |
|---|
研究代表者 |
鈴木 崇人 神奈川大学, 人間科学研究科, 研究員 (20638960)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | 筋シナジー / 筋電図 / 下腿三頭筋 / 大腿四頭筋 / 大臀筋 |
|---|
| 研究実績の概要 |
日常生活における多くの動作が多関節運動であり、多関節にわたる複数の筋を協調させることが重要であるが、その制御メカニズムは未だ十分に明らかではない。複数の筋が小規模なグループ(筋シナジー)にまとめられて制御されている、という筋シナジー仮説に基づく研究も数多く行われてきたが、他の運動制御に関する仮説との比較から筋シナジー仮説の優位性を検証することも求められている。本研究は、他の運動制御に関する説と比較しながら、足底屈筋群の等尺性・等速性収縮時の筋活動を詳細に検討し、筋シナジーとトレーニング効果の関係を明らかにすることを目的とする。
本研究では足底屈筋群と膝伸展筋群を主な研究対象としているが、下腿三頭筋と膝伸展筋群を活動させた場合に股関節伸展筋群が不随意に活動してしまう場合があるため、等尺性収縮中の下腿三頭筋の活動に対する股関節伸展筋群の活動の影響を確認する実験を行っており、今年度も続けた。その結果として、足底屈筋群と股関節伸展筋群の同時収縮により、腓腹筋内側頭の活動が低下する傾向が確認できることは変わっていない。この筋活動は筋シナジー仮説からも説明できるが、股関節と膝関節と足関節の筋の活動の二乗和を最小にするように活動している可能性も示唆された。
一方で、一年目の研究では、膝関節と足関節の筋の活動の二乗和を最小にするようには活動していなかった。この筋制御の違いの原因として、足底屈筋群に対する影響を調べた股関節伸展筋群と膝関節伸展筋群では、後者の条件でのみ可動域の限界まで伸展させており外部には力を発生させていなかったことが考えられる。そこで、膝伸展角度を僅かに浅くした状態で膝伸展トルクを計測する実験を行うことで、違いが現れた原因に対する外部に発揮する力の影響を明らかにすることを検討している。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
新型コロナウイルスの影響により被験者の主な募集先であった学生に接触すること自体が困難であった。また感染予防・体調の確認などのために休憩を長くするなどの対策によって実験時間が長くなり、被験者にまとまった時間を要求することも被験者の確保を困難にした。固定具の改良によって被験者の不快感を減らす努力や謝金の増額などを行ったが、被験者の確保は困難であった。
特に動的随意運動では、足底屈筋群と膝関節伸展筋群以外の対象としていない股関節伸展筋群が不随意に活動してしまうことがあり、統制することが困難である。これまで明らかにした足底屈筋群と膝関節伸展筋群の関係と同様の関係が、足底屈筋群と股関節伸展筋群の組合せにおいても存在する可能性があった。そこで、等尺性収縮中の下腿三頭筋の活動に対する股関節伸展筋群の活動の影響を確認する実験を行い、30条件(足底屈強度10条件×股関節伸展強度3条件)において検討した。現段階では股関節伸展筋群の活動時には腓腹筋内側頭の活動が低下する可能性が示唆されていることは昨年度から変わっていない。股関節筋群の活動によって腓腹筋内側頭の活動が変化することは、股関節と足関節の筋の活動の二乗和を最小にするように筋制御が行われているという仮説では説明できないが、膝関節の筋の活動も含めれば説明が可能であることが明らかになりつつある。この現象においては筋シナジー仮説に優位性はなかった。この研究では昨年度に一部のデータに不備がみられたためデータを追加している段階であったが、まだ追加を続けている。
等速性収縮の下腿三頭筋の活動に対する膝関節伸展筋群の活動の影響を確認する実験と、下腿三頭筋の等尺性収縮中の筋活動を筋シナジー仮説とUCM仮説の観点から解析して説明力を比較する実験については実験方法を検討している段階である。
以上のことから、遅れている、と考えられる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
新型コロナウイルスの影響を見極めながら実験を続ける。等尺性収縮中の下腿三頭筋の活動に対する股関節伸展筋群の活動の影響を確認する実験は、これまで通り神奈川大学の機材を用いて若干名の被験者で実験を追加して、研究をまとめる。被験者は神奈川大学に所属する共同研究者を通じて確保することを検討している。
等速性収縮中の下腿三頭筋の活動に対する膝伸展筋群の活動の影響を確認する実験は、条件通りに筋を随意で動かすことが被験者にとって難しいため、練習日を別に設けることを検討している。
下腿三頭筋の等尺性収縮中の筋活動を筋シナジー仮説とUCM仮説の観点から解析して説明力を比較する実験では、被験者をうつぶせで固定する方法を確立したが、トルク計算において重力の影響を受けないように横向きで固定する方法も検討する。
被験者が何度も参加する必要があるトレーニング実験は、新型コロナウイルスの影響で困難な状態が続く可能性があり、被験者の安全を考慮して実施を慎重に検討する。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルスの影響が落ち着くのを待ってから実験を再度行う必要があり、また今後の論文掲載料などを支払うことも考慮して、研究費を残すことにした。所属先が変わったため実験のための旅費に使用し、実験謝金や英文校正費、論文掲載料にも使用する。
|
