2023 年度研究成果報告書

不安定な動作からの転倒回避の学習過程における冗長性制御戦略の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	21H03343
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分59030:体育および身体教育学関連
研究機関	京都大学
研究代表者	神崎素樹京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (30313167)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	運動制御 / 運動適応 / 筋シナジー / 相転移
研究成果の概要	立位姿勢から歩行動作への移行期の不安定な動作からの転倒回避に関する運動制御則を明らかにするために、1）静止立位中に様々な方向へのステップ動作、2）高さの異なる跨ぎ動作の下肢筋の適応過程を検討した。1）ステップ動作において方向により筋シナジーの重みが異なった。前方向に関してつま先の座標に視覚回転外乱を与えたところ、筋シナジーの活動を調節することで下肢の動作の適応が観察された。2）筋シナジーの活動度によりまたぎ動作の高さを制御していることが観察された。本研究により、立位動作から歩行動作への移行期の動作は、筋シナジーにより簡略化され、動作の適応に筋シナジーが関与していることが示唆された。
自由記述の分野	運動制御
研究成果の学術的意義や社会的意義	高齢者の生活の質を損なう転倒は、歩行中のつまずきが原因とされている。歩行中のつまずきには、定常状態ではなく、歩行動作の相転移時の不安定動作に関連していると考えられるが、不安定動作時に関する歩行動作の研究は皆無であった。本研究は、立位から歩行への移行、歩行から障害物回避作への移行という不安定な歩行動作に着目した。これら本研究の検討により、不安定な歩行時の筋の協調構造およびその適応過程を明確になり、運動制御、神経生理学、ロボット工学の分野の研究が飛躍的に向上するという学術的意義がある。さらに、その知見を基に高齢者の転倒防止に関する提言を行うことが可能になるという大きな社会的意義がある。