電算機モデルを用いたヒトの中枢運動制御の解析

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63570368
• 研究機関: 国立精神・神経センター
• 研究代表者: 柴崎 浩 国立精神・神経センター, 部長 (30037444)
• 研究分担者: 中村 政俊 佐賀大学, 理工学部, 教授 (50038080)
• キーワード: 中枢運動制御 / 視標追跡運動 / ディジタイザ- / 電算機モデル / 小脳失調症 / パ-キンソン病

研究概要

1.視標追跡運動機能検索装置の開発:電算機ディスプレ-に色彩視標を描示し、それが直線、円軌道あるいは複雑な図形を描くように種々の速度で移動させ、被検者に手でマウスを動かしてその指標をできるだけ正確に追跡させ、視標と追跡点の軌跡をパソコンのメモリ-に記録し、その誤差の時系列の標準偏差とむだ時間、その特徴パラメ-タを求めた。
2.上記装置の運動障害患者への応用:若年健康成人11名、高齢者9名、小脳失調症の患者8名、およびパ-キンソン病患者5名を対象に、上記の方法を適用し、それぞれの特徴パラメ-タを明らかにした。そして抽出した特徴パラメ-タを用いて構成した非線形識別関数に基づいて各被検者を4群に自動分類する試みを行ったところ、正解率は80%であった。
3.ディジタイザ-を用いた二次元画面視標追跡記録装置の開発:上記1において、マウスの代わりにスタイラスペンを手で握ってディジタイザ-(設備備品費で購入)上を動かし、ディスプレ-上の視標の動きを追跡させ、その軌跡を同様に解析してその特徴パラメ-タを求めた。
4.上記装置の運動障害患者への応用:若年健康成人16名、小脳失調症を示す患者9名、およびパ-キンソン病患者6名に上記3の検査を行い、特徴パラメ-タを求め、複数個の特徴パラメ-タから構成した識別関数を用いて自動判別を試みたところ、疾患群と健常者の判別は容易であったが、両疾患群の判別はまだ完全ではなかった。
5.中枢運動制御の数式モデルを用いた解析:運動記録デ-タの特性をうまく表現するむだ時間2次系モデルを作成した。
6.将来の展望:上記4の対照として健常高齢者を検索する必要がある。またデ-タの情報圧縮と中枢運動制御の機構の解明を目的として、その数式モデルを作成し、同様に特徴パラメ-タを明らかにする。

研究成果

• [文献書誌] 中村政俊: "2次元画面視標追跡による手の随意運動機能の記録処理法" 医用電子と生体工学. (1990)
• [文献書誌] Shibasaki,H.: "Wave form decomposition of"giant SEP"and its computer model for scalp topography" Electroencephalography and clinical Neurophysiology. (1990)
• [文献書誌] Neshige,R.: "Recording of movementーrelated potentials from scalp and cortex in man" Brain. 111. 719-736 (1988)
• [文献書誌] Nakamura,M.: "Construction of an evoked potential model expressed by parallel second order components with time lags" Journal of Biomedical Engineering. 10. 443-447 (1988)
• [文献書誌] Shibasaki,H.: "AAEE Minimonograph #30:Electrophysiologic studies of myoclonus" Muscle & Nerve. 11. 899-907 (1988)
• [文献書誌] Shibasaki,H.: "Somatosensory and acoustic brain stem reflex myoclonus" Journal of Neurology,Neurosurgery,and Psychiatry. 51. 572-575 (1988)
• [文献書誌] 柴崎浩: "新生理科学大系、10.運動の生理学(佐々木和夫、本郷利憲編)" 医学書院, 11 (1988)