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2021 年度 実績報告書

ヒト起立動作における感覚情報に基づく制御モデルとリハビリによる長期変容の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20J10255
研究機関東京大学

研究代表者

吉田 和憲  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
キーワード起立動作 / 筋シナジー / 運動プログラム
研究実績の概要

本年度は、起立動作の運動プログラムをヒトがどのように生成しているのかを明らかにするため、膝の可動性が低下した際の起立動作の筋活動の変化を調べた。ヒトが多様な環境や身体の状態で起立動作を行うためには、多様な環境や身体の状態に応じて適切に運動プログラムを生成する必要がある。そのため、起立動作のリハビリテーション等において、適切に運動プログラムを生成できるようにすることは重要である。ヒトが起立動作の運動プログラムをどのように生成しているのかは明らかとなっていないため、本研究では、膝可動性低下という身体の変化に対して、ヒトが筋活動をどのように変化させるのかを調べることによって、ヒトが起立動作の運動プログラムをどのように生成しているのかを明らかにすることを目指した。高齢者疑似体験装具を用いて膝の可動性を低下させ、その状態で起立動作の計測を行った。通常の起立動作を30回、膝装具装着時の起立動作を30回、膝装具を外した後の起立動作を30回、この順で計測した。起立動作の筋活動は、前屈、離臀、伸展、安定化の、金シナジーと呼ばれる4種類の筋活動のグループに分割し、解析した。その結果、膝可動性低下時には、前屈の筋活動が増加し、離臀、安定化の筋活動が低下することが明らかとなった。これは、前屈を勢いよく行うことによって膝可動性低下を補ったと考えられ、前屈の活動増加は、起立動作の運動プログラムの変化を反映したものと考えられる。このことから、前屈の活動の大きさが起立動作の運動プログラムにおいて重要な役割を占める可能性が示唆された。今後、他の様々な環境や身体の変化において検証することが求められる。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Clarify Sit-to-Stand Muscle Synergy and Tension Changes in Subacute Stroke Rehabilitation by Musculoskeletal Modeling2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Ruoxi、An Qi、Yang Ningjia、Kogami Hiroki、Yoshida Kazunori、Yamakawa Hiroshi、Hamada Hiroyuki、Shimoda Shingo、Yamasaki Hiroshi R.、Yokoyama Moeka、Alnajjar Fady、Hattori Noriaki、Takahashi Kouji、Fujii Takanori、Otomune Hironori、Miyai Ichiro、Yamashita Atsushi、Asama Hajime
    • 雑誌名

      Frontiers in Systems Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3389/fnsys.2022.785143

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Artificial neural network that modifies muscle activity in sit-to-stand motion using sensory input2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kazunori、An Qi、Hamada Hiroyuki、Yamakawa Hiroshi、Tamura Yusuke、Yamashita Atsushi、Asama Hajime
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 35 ページ: 858~866

    • DOI

      10.1080/01691864.2021.1917452

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of muscle synergy and kinematics in sit-to-stand motion of hemiplegic patients in subacute period2021

    • 著者名/発表者名
      Kogami Hiroki、An Qi、Yang Ningjia、Wang Ruoxi、Yoshida Kazunori、Hamada Hiroyuki、Yamakawa Hiroshi、Tamura Yusuke、Shimoda Shingo、Yamasaki Hiroshi、Yokoyama Moeka、Alnajjar Fady、Hattori Noriaki、Takahashi Koji、Fujii Takanori、Otomune Hironori、Miyai Ichiro、Yamashita Atsushi、Asama Hajime
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 35 ページ: 867~877

    • DOI

      10.1080/01691864.2021.1928547

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Classification of Motor Impairments of Post-Stroke Patients Based on Force Applied to a Handrail2021

    • 著者名/発表者名
      An Qi、Yang Ningjia、Yamakawa Hiroshi、Kogami Hiroki、Yoshida Kazunori、Wang Ruoxi、Yamashita Atsushi、Asama Hajime、Ishiguro Shu、Shimoda Shingo、Yamasaki Hiroshi、Yokoyama Moeka、Alnajjar Fady、Hattori Noriaki、Takahashi Kouji、Fujii Takanori、Otomune Hironori、Miyai Ichiro、Kurazume Ryo
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

      巻: 29 ページ: 2399~2406

    • DOI

      10.1109/TNSRE.2021.3127504

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Effect of Tilted Ground on Muscle Activity in Human Sit-to-Stand Motion: Preliminary Result2021

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Yoshida, Qi An, Hiroshi Yamakawa, Yusuke Tamura, Atsushi Yamashita, Hajime Asama
    • 学会等名
      the 16th international conference on Intelligent Autonomous System (IAS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of Home-Modification Training for Care Managers2021

    • 著者名/発表者名
      Akiko Nishino, Yoritaka Harazono, Moeko Tanaka, Kazunori Yoshida, Toko Funaki, Ryosuke Takada, Takenori Nasu, Taketo Tobimatsu
    • 学会等名
      GSA2021 Annual Scientific Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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