ノイズ電流刺激を用いた手指運動能力の向上

手指の巧緻的な運動が可能となる背景には、目的とする筋張力発揮量を正確にコントロールする能力が重要である。しかしながら、どれだけ正確に運動を遂行しようとしても、運動の誤差は必ず生じる。この誤差を最小にするために、運動を反復して練習し、運動の精度を高めることは一般的に行われている。本研究では、運動の誤差を減少させる新たな方法として、感覚情報のノイズ（雑音）を用いて、生体機能を高める「確率共鳴」と呼ばれる現象に注目する。電気刺激を用いて、運動部位に対して微弱な体性感覚情報を提示し、リアルタイムで運動系の機能を亢進させ、運動の誤差を抑制することで運動の調整能力を向上させる方法を確立することを目的としている。2022年度は、手指の巧緻的な運動に影響を与える体性感覚情報の提示法を確立するために、手指を支配する神経に対する電気刺激の強度の検討を行った。これまでの体性感覚情報を提示した先行研究では、振動刺激を用いられており、感覚閾値以下の強度が採用されているが、この提示法と刺激強度が最適か検討を行った報告が少ない。そこで、神経に対して効率的に刺激を行える電気刺激を用いて、感覚閾値を基準として3条件の強度（感覚閾値の0.9倍、1.1倍、運動閾値）を設定し、手指を用いた視覚追従課題時の目標値と発揮張力の絶対誤差を調べた。感覚閾値以下の強度による体性感覚情報の提示が最も運動の誤差を減少させることが明らかとなったが、その効果は筋力の発揮様式によって異なることが明らかとなった。

手指の巧緻的な運動が可能となる背景には、目的とする筋張力発揮量を正確にコントロールする能力が重要である。しかしながら、どれだけ正確に運動を遂行しようとしても、運動の誤差は必ず生じる。この誤差を最小にするために、運動を反復して練習し、運動の精度を高めることは一般的に行われている。本研究では、運動の誤差を減少させる新たな方法として、感覚情報のノイズ（雑音）を用いて、生体機能を高める「確率共鳴」と呼ばれる現象に注目する。電気刺激を用いて、運動部位に対して微弱な体性感覚情報を提示し、リアルタイムで運動系の機能を亢進させ、運動の誤差を抑制することで運動の調整能力を向上させる方法を確立することを目的としている。2022年度は、手指の巧緻的な運動に影響を与える体性感覚情報の提示法を確立するために、手指を支配する神経に対する電気刺激の強度の検討を行った。これまでの体性感覚情報を提示した先行研究では、振動刺激を用いられており、感覚閾値以下の強度が採用されているが、この提示法と刺激強度が最適か検討を行った報告が少ない。そこで、神経に対して効率的に刺激を行える電気刺激を用いて、感覚閾値を基準として3条件の強度（感覚閾値の0.9倍、1.1倍、運動閾値）を設定し、手指を用いた視覚追従課題時の目標値と発揮張力の絶対誤差を調べた。感覚閾値以下の強度による体性感覚情報の提示が最も運動の誤差を減少させることが明らかとなったが、その効果は筋力の発揮様式によって異なることが明らかとなった。