ヒトの歩行の適応における神経制御機構の解明

本研究の目的は、新奇な歩行環境への適応における神経筋制御を明らかにすることであった。昨年度までは、左右分離型トレッドミルを用いて、左右脚で速度が異なる歩行環境への適応に着目し、研究を進めてきた。この歩行適応の過程における神経筋制御を検討するための評価指標には、1歩行周期内で共に活動する筋のグループとして定義される筋シナジーを用いた。結果として、新奇な歩行環境への適応に伴い、脚特異的に筋シナジーの数が増加すること、また、いくつか特定の筋シナジーの活動パターンが変化することなどが明らかとなった。このような筋シナジーの変化は新奇な歩行環境への適応に続く通常歩行環境への脱適応時にもみられた。これらの研究内容は、今年度、国際誌に掲載された (Oshima et al., 2022, Front. Hum. Neurosci.)また、今年度は体重免荷式トレッドミルを用いた研究も進めた。これまでの研究では、下肢への負荷を部分的に軽減した状態で歩行している際の神経筋制御は主に下肢の個々の筋活動に着目し検討されているため、そのような歩行環境における筋間の協調的な制御については不明であった。そこで、本研究では2つの信号間の周波数領域における類似度を表す筋電図間コヒーレンスを評価指標とし、研究を行った。実験では、いくつかの体重免荷率条件を設定し、各条件で歩行している際の下腿複数筋からそれぞれ筋電図を計測した。解析の結果、体重免荷率を高めるにつれ、腓腹筋内側頭と外側頭の同期的筋活動度合いが高まることが示唆された。この研究内容は令和5年度の国際会議で発表予定である (採択済)。

本研究の目的は、新奇な歩行環境への適応における神経筋制御を明らかにすることであった。昨年度までは、左右分離型トレッドミルを用いて、左右脚で速度が異なる歩行環境への適応に着目し、研究を進めてきた。この歩行適応の過程における神経筋制御を検討するための評価指標には、1歩行周期内で共に活動する筋のグループとして定義される筋シナジーを用いた。結果として、新奇な歩行環境への適応に伴い、脚特異的に筋シナジーの数が増加すること、また、いくつか特定の筋シナジーの活動パターンが変化することなどが明らかとなった。このような筋シナジーの変化は新奇な歩行環境への適応に続く通常歩行環境への脱適応時にもみられた。これらの研究内容は、今年度、国際誌に掲載された (Oshima et al., 2022, Front. Hum. Neurosci.)また、今年度は体重免荷式トレッドミルを用いた研究も進めた。これまでの研究では、下肢への負荷を部分的に軽減した状態で歩行している際の神経筋制御は主に下肢の個々の筋活動に着目し検討されているため、そのような歩行環境における筋間の協調的な制御については不明であった。そこで、本研究では2つの信号間の周波数領域における類似度を表す筋電図間コヒーレンスを評価指標とし、研究を行った。実験では、いくつかの体重免荷率条件を設定し、各条件で歩行している際の下腿複数筋からそれぞれ筋電図を計測した。解析の結果、体重免荷率を高めるにつれ、腓腹筋内側頭と外側頭の同期的筋活動度合いが高まることが示唆された。この研究内容は令和5年度の国際会議で発表予定である (採択済)。