| 研究課題/領域番号 |
26350648
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
金子 秀和 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 人間情報研究部門, 主任研究員 (20356801)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | リハビリ / 学習 / エラー / アシスト / 運動感覚 / フィードバック / 脳損傷 / 片麻痺 |
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| 研究実績の概要 |
我々は、脳梗塞後のリハビリ訓練中に動作を補助し、動作関連筋肉及び関節に深部感覚を誘発することによって、学習過程及びリハビリ過程の促進効果が現れると考えている。これまでに選択反応時間タスクの逆転学習を片側前肢感覚運動野脳梗塞ラットに行わせたところ脳損傷部位対側前肢に関する学習機能が低下していることが分かってきている。本研究では、同様の実験条件下で、強制的に応答動作を誘発することによって本タスクの学習過程が促進されることを実証する。その際、強制的に応答動作を誘発させる前肢の側及びタイミングの影響を統計解析し、学習やリハビリ過程を効果的に促進しうる動作補助条件を明らかにする。
平成27 年度は、脳梗塞片麻痺ラットに選択反応時間タスクの逆転学習を行わせ、空圧刺激の200ms後に正反応側あるいは誤反応側レバーを駆動することにより、エラー率の改善が促進されるかどうか検討した。その結果、健常ラットの場合と同様に逆転学習の４、5日目のエラー率は正反応側レバー駆動よりも誤反応側レバー駆動の方で平均値が低かった。しかし、統計学的な有意差は見られなかった。統計的な検出力が0.17と低いので、今後、更にデータを収集して検討する。また、応答動作のタイミングにあわせたレバー駆動を可能とするため、レバー押力を計測できるように学習実験装置を改造した。これまでに各試行開始時のレバー押力を基準とした閾値処理を施すことで応答動作のタイミングを予測しようと試みたが、応答動作のタイミングに同期したレバー駆動は実現できていない。現在、左右前肢のレバー押力の比率を閾値処理することで応答動作のタイミングを予測できないか検討している。本評価値は、どちらの前肢をレバーから離して応答するかを決めてから変化する数値と考えられるので、これによって随意的な運動指令に合わせてレバー駆動することが可能になると考えている。
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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
今年度の目標は、ラットの応答動作のタイミングを予測する技術をタスク訓練装置に組み込んで、タスク遂行中に応答動作のタイミングに合わせて正反応側あるいは誤反応側レバーを駆動可能とし、健常ラット及び脳梗塞片麻痺ラットにおける行動実験データを収集開始することであった。これに対して、レバー押力を計測することで応答動作タイミングが検出可能となるように学習実験装置を改造したが、応答動作のタイミングを検出するための信号処理に課題が残った。引き続き検討を要する。
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| 今後の研究の推進方策 |
レバー押力の計測にひずみゲージを用いているが、その端子と回路基板との間に機械的に動く箇所が存在しており、断線が頻繁に起きている。ばね構造の利用やより断線しにくい配線への切り替えを検討中である。また、応答動作のタイミングにあわせたレバー駆動を可能とするための課題としてレバー押力の計測値の信号処理技術の確立を急がなければならない。対応策として、左右前肢のレバー押力の比率を閾値処理することを検討している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度末における人件費の執行に関連して残額が次年度使用額として生じてしまった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度物品費の一部経費として執行する。
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