2017 Fiscal Year Annual Research Report
Why can we walk bipedally? Strategies for bipedal locomotion and their evolution explored using mammal models
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15H04428
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
平崎 鋭矢 京都大学, 霊長類研究所, 准教授 (70252567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 直己 山口大学, 共同獣医学部, 教授 (20210982)
森 大志 県立広島大学, 保健福祉学部(三原キャンパス), 教授 (50301726)
中陦 克己 岩手医科大学, 医学部, 教授 (60270485)
荻原 直道 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70324605)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 二足歩行 / 前適応 / 神経活動 / 筋活動 / 姿勢制御 / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトは何故、二足で歩けるのか？直立二足歩行は哺乳類のロコモーションの中で特異な位置を占めるが、その獲得に際して、運動・姿勢戦略にどのような変化があったのかは未だ不明である。本研究では、神経系が作る戦略が筋を動員し、その結果が運動として現れるという考えに基づき、神経、筋、運動の３つのレベルにおいて二足歩行・姿勢の特異性を明らかにすることで、二足戦略の解明を目指した。29年度前半は、(1)神経活動、(2)筋活動、(3)運動の３つのレベルでの分析を継続した。(1)と(2)については、ニホンザルに四足歩行と二足歩行を交互に行わせ、その際の補足運動野の下肢・体幹領域の単一神経細胞活動と四肢・体幹の筋活動を同時に記録したところ、二足歩行中の下肢・体幹筋群の活動は四足歩行に比べて増大することが明らかとなった。また、補足運動野細胞の活動様式は、下肢・体幹筋群の活動様式に極めて類似していた。二足歩行の遂行に際してサルの補足運動野が律動的下肢運動と動的体幹姿勢の統合的制御に寄与することが示唆された。(3)については、ニホンザルを用いた足圧分析実験から、ヒトの二足歩行では足の第２趾上にある機能軸が、サルでは足の第３趾上にあること、しかし四足歩行時よりも二足歩行時においてやや内側偏移することを明らかにした。また、この機能軸の位置の違いは足の骨間筋の配置にも反映していることを確認した。さらに、ヒトとニホンザルの足部形態の違いに注目し、ニホンザル二足歩行のシミュレーションの足部形態を仮想的に改変した結果、特に踵骨形態の変更によって歩行機能に大きな変化が生じることを明らかにした。
年度後半には、第71回日本人類学会において科研費と同じタイトルのシンポジウムを開催した。分担者の成果を発表し、相互に検証するとともに、シンポジウムの参加者からの意見をいただき、今後の方針について検討した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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