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2023 年度 実績報告書

内受容感覚のリアルタイムフィードバックによる新たな運動学習システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K19798
研究機関大分大学

研究代表者

菅田 陽怜  大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (30721500)

研究分担者 原 正之  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00596497)
大鶴 直史  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50586542)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワード内受容感覚 / 心拍誘発脳電位 / 運動学習 / フィードバック
研究実績の概要

近年、身体内の臓器や生理状態についての感覚として「内受容感覚」という言葉が使用されている。内受容感覚の指標として、心電図R波の200~400ms秒後に感覚運動野や島皮質等で記録される心拍誘発脳電位(heartbeat-evoked potential : HEP)と呼ばれる脳波成分が報告されている。本研究ではこのHEPを内受容感覚の神経生理学的指標と設定し、国際10-20法に準じてC3に配置した電極から導出した。まず、安静時のHEPを開眼状態で5分間計測し、1回目の運動学習課題を実施した。運動学習課題には系列反応時間課題(SRTT)を用いた。その後HEPのリアルタイム制御課題を5分間行い、2回目の運動学習課題を行った。HEPのリアルタイム制御課題は、HEP振幅を5回分の移動平均として数値化した。それをリアルタイムで画面に映し出し、上に動かす(HEP-Up群)と下に動かす(HEP-Down群)とに分け、意識的に操作をさせた。なお、各条件の提示順は被験者間でランダム化した。また、HEPのリアルタイム制御課題に伴う運動学習の効果を比較するために、HEPリアルタイム制御課題前後の運動学習課題の成績を統計学的に比較した。その結果、HEPリアルタイム制御前後の課題成績に有意差は見られなかった。また、HEPリアルタイム制御についても、意識的な操作は困難であった。一方でHEPの変化量と課題成績の向上には有意な負の相関関係がみられた。これらのことから、学習課題後に自己の内面に意識が向く人は、その後の学習が抑制される可能性が考えられた。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 運動イメージに基づくBrain-machine Interface(BMI)が切り拓く新たな神経理学療法の可能性2024

    • 著者名/発表者名
      菅田 陽怜
    • 雑誌名

      理学療法学

      巻: 51 ページ: 18~21

    • DOI

      10.15063/rigaku.51-1kikaku_Sugata_Hisato

  • [雑誌論文] Functional connectivity via the dorsolateral prefrontal cortex in the late phase of rest periods predicts offline learning2024

    • 著者名/発表者名
      Kawasoe Ryushin、Takano Sou、Yasumoto Yui、Takeo Yuhi、Matsushita Kojiro、Sugata Hisato
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 822 ページ: 137645~137645

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2024.137645

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of a Body Part Action on Body Perception of the Other Inactive Body Part2023

    • 著者名/発表者名
      Hara Masayuki、Sugata Hisato、Otsuru Naofumi、Takasaki Masaya、Ishino Yuji、Mizuno Takeshi、Miki Masahito、Kanayama Noriaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems

      巻: 15 ページ: 1301~1313

    • DOI

      10.1109/tcds.2022.3210659

    • 査読あり
  • [学会発表] こころの科学と運動学習2023

    • 著者名/発表者名
      菅田陽怜
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動学習の先端脳機能研究から考える「理学療法」の原点回帰と汎化2023

    • 著者名/発表者名
      菅田陽怜
    • 学会等名
      九州理学療法士学術大会2023 in 熊本
    • 招待講演
  • [学会発表] Caudate connectivity parallels rapid consolidation of skill2023

    • 著者名/発表者名
      H. SUGATA, F. IWANE, W. HAYWARD, V. AZZOLLINI, D. DASH, R. SALAMANCA-GIRON, M. BONSTRUP, E. R. BUCH, L. G. COHEN
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Crowdsourced evaluation of the relationship between age and early procedural skill learning2023

    • 著者名/発表者名
      W. HAYWARD, E. BUCH, F. IWANE, V. AZZOLLINI, H. SUGATA, D. DASH, R. F. SALAMANCA-GIRON, L. G. COHEN
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Pupil linked arousal during early skill learning2023

    • 著者名/発表者名
      D. DASH, F. IWANE, R. SALAMANCA-GIRON, W. HAYWARD, H. SUGATA, V. AZZOLLINI, M. BONSTRUP, E. R. BUCH, L. G. COHEN
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] オフライン運動学習の個人差は再学習直前のネットワークダイナミクスによって規定される2023

    • 著者名/発表者名
      川添 隆伸, 高野 創, 安元 優衣, 松下 光次郎, 菅田 陽怜
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [学会発表] 視覚誤差課題を用いた仮想環境における運動学習と実環境における運動学習の転移2023

    • 著者名/発表者名
      竹尾 雄飛, 原 正之, 安元 優衣, 菅田 陽怜
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [学会発表] ペルチェ素子を用いた温感提示がMEG計測に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      祖父江 祐太, 大鶴 直史, 菅田 陽怜, 三木 将仁, 大西 秀明, 原 正之
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [学会発表] レーザ変位計を用いた喉頭挙上の計測2023

    • 著者名/発表者名
      小松崎彪士, 菅田陽怜, 三木将仁, 原正之
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • [図書] 運動学習2023

    • 著者名/発表者名
      藤澤宏幸、鈴木博人
    • 総ページ数
      179
    • 出版者
      メディカルプレス
    • ISBN
      9784910614403

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公開日: 2024-12-25  

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