| 研究課題/領域番号 |
25560330
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
鈴木 崇人 神奈川大学, 人間科学部, 非常勤講師 (20638960)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 筋シナジー / 下腿三頭筋 / 大腿四頭筋 |
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| 研究実績の概要 |
ヒトの各筋の活動は独立ではなく、同時に活動する小規模な組合せ（筋シナジー）が存在するとされており、より現実的にヒトの動作を推定するシミュレーションを行うには、これらを考慮する必要がある。しかし、近年、ヒトの随意運動に対する筋シナジーの関与を否定する研究もあり、筋シナジー仮説を再検討する必要がある。本研究の到達目標は、筋シナジーを用いてヒトの現実的な筋活動を再現したシミュレーションを可能にすることであるが、2年目の研究では1年目の研究を継続し、随意運動における筋シナジーの関与を明らかにするために、等尺性足底屈中の下腿三頭筋に対する膝伸展筋群の活動の影響を詳細に検討した。
下腿三頭筋と膝伸展筋群の活動の関係について、30条件(足底屈強度10条件×膝伸展強3条件)において検討した。解析として、下腿三頭筋に属する二つの筋の筋電図平均振幅の組合せに対して折れ線回帰を行い、折れ線回帰で捉えた現象を再現するために必要な筋シナジーの数を非負値行列分解を用いて分析した。
前述の研究で、高強度の足底屈では膝伸展との同時動作中に腓腹筋内側頭とヒラメ筋の活動が増加することが明らかになり、この現象から筋シナジーの動員が随意最大努力時の足底屈トルクと関係している可能性が示唆された。そのため、随意最大努力での足底屈単独の場合と膝伸展との同時動作との場合で、下腿三頭筋の随意活性度を電気刺激法により測定し、足底屈トルクも併せて計測した。この研究成果の一部は、Triceps surae activation during plantar flexion is affected by knee extensionとして、2014年7月にアムステルダムで開かれたヨーロッパスポーツ科学会議において発表した。また実験を再度行い、まとめたものはJournal of Applied Physiologyに投稿中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
1年目の研究を継続した。当初は1年目の研究として下肢3関節の屈曲伸展の全ての組合せについて検討する予定だったが、解析項目が多岐にわたったため、足底屈と膝伸展の組合せに限定して詳細に検討した。静的な運動において条件をコントロールし、筋シナジーと思われる小規模な筋活動の組合せを定量し、それらが随意運動において利用されていることを明らかにした。足底屈と膝関節伸展の組合せについては、低強度から高強度まで検討できた。高強度足底屈に焦点を当てた実験の結果は一つの国際学会に発表した後、再検討したものを国際誌に投稿中である。また低強度から高強度までの実験の結果をまとめたものを国際誌に投稿準備中である。以上のことから、1年目の予定を足底屈と膝関節伸展の関係に限定したものの、それについては順調に進展した、と考えられる。
当初の2年目の研究対象である動的な運動については、未だ研究を継続中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
1年目の研究により、下腿三頭筋と膝伸展筋群の活動には足底屈強度が低い場合に特徴的な関係がみられていた。足底屈強度が上がると、ヒラメ筋と腓腹筋の活動は片方の活動に比例して増加するが、膝関節伸展と同時に行った場合ではその割合が変化する可能性が示唆されおり、その変化は使用される筋シナジーの変化を反映している可能性があった。2年目の研究として、この可能性が折れ線回帰により再確認され、動的な運動においても筋シナジーの動員様態は低強度足底屈において顕著な可能性が高い。そこで、3年目は、当初2年目に予定していた動的な運動における筋シナジーの動員の研究を、低強度等速性足底屈を単独で行った場合と膝伸展と同時に行った場合を対象にして行う。
下肢3関節の屈曲伸展の組合せの中から足底屈と膝伸展の組合せに注力することになったが、低強度足底屈と膝伸展が行われる実動作として歩行が考えられ、最終的に対象とする実動作を跳躍動作から歩行に変更することも検討している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
1年目後半から2年目の研究に対して、論文2編を準備していたが、未だに受理されておらず、3年目に論文掲載料や英文校正費を残すことになった。当初2年目に予定していた動的な運動に対する実験も本格的には始まっておらず、機材の購入のために残している。
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| 次年度使用額の使用計画 |
1年目後半から2年目の研究成果を発表するために、英文校正を数回、論文掲載料を2回以上支出することを予定している。また当初2年目の予定だった動的な運動を対象とした実験のためにゴニオメータを購入することも予定している。
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