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2023 年度 実績報告書

転倒リスクのバイオマーカーを検出するための脳と運動のカップリング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K12889
研究機関大分大学

研究代表者

川上 健二  大分大学, 福祉健康科学部, 客員研究員 (00756380)

研究分担者 阿南 雅也  大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (10517080)
松下 光次郎  岐阜大学, 工学部, 准教授 (30531793)
菅田 陽怜  大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (30721500)
河上 敬介  大分大学, 福祉健康科学部, 教授 (60195047)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード転倒 / 姿勢調整 / 筋電図 / 脳波 / 重心動揺 / 転倒予防 / 周波数カップリング解析
研究実績の概要

本研究の目的は,開眼,閉眼,バーチャルリアリティー(VR)を用いた視覚的情報入力の有無における立位保持時の筋電図と脳波および重心動揺という生体信号情報を統合し,若年者群と高齢者群のデータを比較することで易転倒性の状態であるかどうかを示すバイオマーカーの特定である.
被検者への課題は,開眼および閉眼立位保持とVRゴーグルを用いた歩行する映像とし,脳波,筋電,重心動揺を同時に計測した.脳波は運動野を中心とした4チャンネル,筋電は姿勢保持に関連する筋である前脛骨筋とヒラメ筋とし,重心動揺は足圧中心の前後方向移動を示すy軸を測定した.さらに高齢者群では1年間にわたり転倒の有無について追跡調査を行った.解析には異なる周波数の同期性を見るため周波数カップリング解析を用いた.
当該年度に高齢者の被験者数を増やす予定であったが,新型コロナウイルス感染症の影響により実施出来なかった.そのため,これまでのデータについて解析した.
結果,(1)重心動揺について脳波および筋電と同期性が高かった周波数帯域は高齢者が高い数値となった.(2)脳波について若年者は閉眼で低い周波数帯域,高齢者は開眼で幅広い周波数帯域で同期性が見られた.VRについては両群とも高い周波数帯域で同期性が見られた.(3)筋電について若年者では閉眼でヒラメ筋が低い周波数帯域,高齢者が閉眼とVRで幅広い周波数帯域で同期性が見られた.VRについては両群とも高い周波数帯域で同期性が見られた.
今回,追跡調査で転倒した高齢者がいなかったため特定のバイオマーカーを検出するまでには至らなかった.しかし,結果から高齢者は加齢的バランス能力低下により若年者とは異なる姿勢制御を行っており,開眼と閉眼では若年者に近い脳波および筋電と重心動揺の同期性が見られる方が転倒しにくいのではないかと考える.VRについては,特殊な視覚環境であり,今後更なる検討が必要である.

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公開日: 2024-12-25  

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