Reorganization of the triceps surae muscle into muscle synergies

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本研究の目的は、下腿三頭筋を主な対象として、筋シナジーが複数の筋にわたって各筋の一部をまとめたものであるのか、を明らかにすること、及び、筋シナジーが支配する筋内領域の解剖学的な位置を考慮した上でその機能的意義を検証すること、である。新型コロナウイルスの影響などにより一年目と二年目に計画していた研究が遅れており、三年目にも継続して行ったが、新型コロナウイルスの影響が続いたために磁気共鳴画像法(Magnetic Resonance Imaging: MRI)の装置を出張して借りることや被験者を集めることが困難であった。一年目の研究を進めて予備実験を行い、解析方法を検討した。また二年目においてMRI装置内での簡便な足底屈トルク測定法を考案していたが、それを改良した。一年目に計画していた研究は、T2強調法により足底屈筋群の単独収縮と膝伸展筋群との同時収縮中の下腿三頭筋の活動部位を比較するものであった。予備実験として、1.5TのMRI装置を用いて5分の片脚立ち後に下腿三頭筋のT2強調像を撮像した。四つのエコー時間からT2値を計算したが、下腿三頭筋の近位端と遠位端で画像が不鮮明であり、使用した撮像方法では実験に不十分なことが明らかになり、使用機材を含めて測定方法を再検討している。二年目に計画していた位相コントラスト法による実験にはMRI装置内で足底屈トルクを測定する必要があり、その簡便な方法の考案と妥当性の検証を引き続き行った。体の固定具を含めたMRI対応の足底屈トルク測定システムを考案し、モーションキャプチャーを用いて体の固定具合を中心に測定方法の妥当性の検証を行った。そのようなMRI対応の足底屈トルク測定システムを用いた場合の足底屈筋群の等尺性収縮時の足関節角度の変化は平均として9度を下回り、MRI非対応の筋力測定装置を用いた場合と同程度になる可能性が示唆された。