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2021 年度 実施状況報告書

手指に体性感覚情報を付加した歩行の動的安定化機序の解明と高齢者の転倒予防への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K11155
研究機関広島大学

研究代表者

高橋 真  広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (50435690)

研究分担者 梁 楠  京都大学, 医学研究科, 准教授 (70512515)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード歩行 / 動的安定性 / Light touch / 身体重心 / 足部配置
研究実績の概要

歩行中に指先で軽く固定点に触れる(Light touch: LT)ことにより手指に体性感覚情報を付加し,動的安定かを図る試みがなされている。しかしながら,LTによって歩行中の動的安定性が向上するかは未だ一致した見解が得られていない。昨年度は若年者を対象に,低速歩行と快適歩行の2条件で,身体重心位置と速度および右踵位置の時系列データより一歩毎の足部配置の観点からLTの効果を検証したが,明確な効果を示すことができなかった。そこで,本年度は,より不安定な歩行状態でのLTの効果を検証するため,下方視野を制限するゴーグル(HG)着用下でのLT効果を検証した。三次元動作解析システム(Vicon MX)を使用し,トレッドミル上での通常歩行(No touch: NT条件),HGを着用しての歩行(HGNT条件),HGを着用しLTを行いながらの歩行(HGLT条件)の3条件中の身体重心位置と速度,右足部マーカーを計測した。得られた座標データから1歩行周期の各位相で身体重心位置と速度を説明変数,その後の右足部マーカ位置を目的変数とし,重回帰分析を行い,決定係数を算出した。また,右脚片脚支持期の身体重心位置・速度と支持基底面との関係(安定性限界,Margin of stability: MOS)の最小値を算出した。その結果,決定係数は3条件では有意な変化が認められなかった。また,MOSの平均値に3条件で有意差は認められなかった。しかしながら,MOSの変動はNT条件と比較し,HGNT条件で有意に増加したが,LTを付加するHGLT条件で低下し,NT条件と有意な差は認められなかった。以上の結果より,下方視野を制限による動的安定性の低下をLTによって補えることが確認できた。次年度は股関節外転筋に振動刺激を加え,足部配置の制御に外乱を加えた状態で,LTによって動的安定性を維持できるかについて検証する。

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

実験系および解析方法は今年度までで確立したため,最終年度である次年度はさらに様々な歩行条件での効果検証を実施する予定であり,3年間の研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今年度までに確立した実験系および解析方法に加え,表面筋電図データより筋内・筋間コ ヒーレンスを検討し,大脳皮質運動野の関与についても研究を進め,Light touchが歩行に及ぼす影響を多角的に検証する予定である。

次年度使用額が生じた理由

学会がオンライン開催となり,旅費が発生しなかったため次年度使用額が生じた。翌年度助成金と合わせて国際学会参加の旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Young females with hallux valgus show lower foot joint movement stability compared to controls: an investigation of coordination patterns and variability2022

    • 著者名/発表者名
      Kawakami W, Iwamoto Y, Takeuchi Y, Takeuchi R, Sekiya J, Ishii Y, Takahashi M
    • 雑誌名

      Clin Biomech

      巻: 94 ページ: 105624

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2022.105624.

    • 査読あり
  • [学会発表] 視覚制限下での歩行中の身体重心と足部配置の関係2021

    • 著者名/発表者名
      三次史也,白石佳奈子,岩本義隆,石井陽介,高橋真
    • 学会等名
      第42回バイオメカニズム学術講演会

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公開日: 2022-12-28  

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