数理モデルによる姿勢制御における表面体性感覚の付与の効果の解析

使用数学模型分析提供表面体感对姿势控制的影响

• 批准号: 18K04191
• 负责人: 千葉 龍介
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Asahikawa Medical College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K04191/
• 关键词: 姿勢制御; 表面体性感覚; 感覚統合; ライトタッチ; 数理モデル

本研究課題では「数理モデルによる姿勢制御における表面体性感覚の付与の効果の解析」を目的としている．ヒトの姿勢制御で用いられる感覚は複数存在し，視覚・前庭感覚・深部体性感覚（固有感覚）・表面体性感覚（皮膚感覚）と言われており，この皮膚感覚の使われ方は不明な部分が多い．表面体性感覚の付与を数理モデルの観点から考えると次の2種の仮説が考えられる．それは，接触によって「①身体の揺れ（動揺）を感覚情報として付与している」，「②感覚統合における表面体性感覚の重みを増加させている」である．①に関し，接触では垂直に大きな力を付与しないことから身体を支える効果は非常に小さい．しかし，身体が揺れた時，水平方向に力が働き接触点（接触面）において摩擦が生じる．この摩擦が自身の身体の動揺を検知する効果があるのではないか，という仮説である．②に関し，現在感覚統合の研究では，各感覚はその信頼度に基づいて重み付けをされて用いられているという考え方が主流である．ヒトは発達や訓練によってこの重みを適切に変更することによって，その時の運動に必要な感覚を使っており，例えば滑る床の上を歩くときには足底部の感覚を重視する．すなわち，接触によって表面体性感覚の重みが変化することで足底部などの情報が強化され，効果を発揮するという仮説である．本研究課題では，これらの仮説の検証を行うとともに数理モデルにより接触の効果を定量化する．本年度（2022年度）においてもCOVID-19の影響も相まって本実験までは至らなかった．

The purpose of this research is to analyze the effect of surface physical sensation on posture control of mathematical model. There are multiple senses in the body, visual sense, vestibular sense, deep body sense (intrinsic sense), superficial body sense (skin sense), and multiple senses in the skin sense. The surface physical sensitivity and the mathematical properties of the two kinds of materials are studied. "(1) The body's movement and sensory information are transferred to the body,""(2) the sensory integration is increased," and "the surface physical sensation is increased." The contact is vertical, the force is large, the body is supported, the effect is very small. When the body is in contact, the horizontal force is applied to the contact point (contact surface). The friction between the body and the body is known. 2. The research on sensory integration is related to the research on sensory integration, and the research on sensory integration is related to the research on sensory integration and the research on sensory integration. For example, if you want to exercise, you should exercise at the same time. The information at the bottom of the foot is enhanced, and the results are developed. This research topic is to quantify the effects of contact between the two groups. This year (2022), the impact of COVID-19 has been greatly affected.

项目成果

Postural Control Modelling on Dual Task for Elder and Parkinson’s Disease to Insight Hyper-Adaptation

老年人和帕金森病双重任务的姿势控制模型对洞察超适应的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Yoshida Kazunori;An Qi;Yozu Arito;Chiba Ryosuke;Takakusaki Kaoru;Yamakawa Hiroshi;Tamura Yusuke;Yamashita Atsushi;Asama Hajime;Ryosuke Chiba
• 通讯作者: Ryosuke Chiba

Visual and Vestibular Inputs Affect Muscle Synergies Responsible for Body Extension and Stabilization in Sit-to-Stand Motion

• DOI: 10.3389/fnins.2018.01042
• 发表时间: 2019-01-15
• 期刊: FRONTIERS IN NEUROSCIENCE
• 影响因子: 4.3
• 作者: Yoshida, Kazunori;An, Qi;Asama, Hajime
• 通讯作者: Asama, Hajime

Postural control of a musculoskeletal model against multidirectional support surface translations

• DOI: 10.1371/journal.pone.0212613
• 发表时间: 2019-03-06
• 期刊: PLOS ONE
• 影响因子: 3.7
• 作者: Kaminishi, Kohei;Jiang, Ping;Ota, Jun
• 通讯作者: Ota, Jun

Musculoskeletal Simulation for Determining Influences of the Magnitude of Sensory Noise and Stiffness on the Selection of Hip or Ankle Movement Strategies*

用于确定感觉噪声大小和僵硬对髋部或踝部运动策略选择的影响的肌肉骨骼模拟*

• DOI: 10.1109/embc.2018.8512641
• 发表时间: 2018
• 期刊: 2018 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC)
• 作者: Kohei Kaminishi;Ping Jiang;R. Chiba;K. Takakusaki;J. Ota
• 通讯作者: J. Ota

ヒトの姿勢制御解明を目指す構成論的アプローチによるシステム同定

使用建构主义方法的系统识别来阐明人类姿势控制

• 发表时间: 2018
• 作者: Nanbu Yukihisa;Tateiba Mitsuo;渥美 萩，佐藤 淳;千葉龍介， 上西康平， 高草木薫， 太田順
• 通讯作者: 千葉龍介， 上西康平， 高草木薫， 太田順