| 研究概要 |
本年度は, これまでに構築したニホンザルの筋骨格モデルから構成される動力学シミュレータにおいて, 歩行運動の生成に寄与する神経制御系のモデルを構築してニホンザルの神経筋骨格系の統合的なシミュレーションを行うことで, 適応的歩行運動の生成原理を解明することを目指して, 昨年度から進めているヒトの歩行運動を対象とした神経制御系のモデルの構築と, ヒトの神経筋骨格系の統合的なシミュレーションを行った. 特に, 神経生理学的な研究から適応的な歩行運動の生成に大きく寄与していると考えられている歩行リズム生成器をモデル化することで, 神経制御系のモデルを構築した. シミュレーション結果と, 床反力や筋のEMGパターンといった歩行運動の力学的寄与を示す計測データと比較検証することで, 運動学的, 動力学的か妥当な歩行運動が生成されることが確認され, 更には, 神経生理学的研究からも明らかとされている接地感覚情報に基づく運動指令コマンドの調整が, 環境の変化や外乱などに対する適応的な歩行運動の生成に大きく寄与することが確認された.
今後, この神経制御系のモデルを拡張し, 神経生理学的な知見を参考にしてニホンザルの筋骨格系に対して歩行運動を生成する神経制御系のモデルを構築し, 更には動力学シミュレータを通して得られた結果を, ニホンザルの歩行中の床反力や筋のEMGパターンといった歩行の力学的寄与を示す計測データと比較検証することで, 筋骨格系, 神経系, 環境との力学的相互作用から発現されるニホンザルの適応的歩行メカニズムについての研究を進めていくことができると考えられる.
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