時々刻々と変化するヒトの身体に適応した運動錯覚制御手法に関する研究

本研究は、運動錯覚の“運動野を賦活させて運動機能を維持・回復させる効果”を活用し，新たなリハビリテーション技術の確立を目指すことを最終目標とする．そのため，本研究では“巧緻運動のような細かな運動感覚を運動錯覚で実現する”ことを研究目的とする．この実現のために，『腱への振動刺激の入力から運動感覚までの伝達関数を同定する』，『腱・筋の状態計測法，および運動錯覚制御法を確立する』，『視覚・触覚・運動錯覚を合わせた多感覚統合による高分解能な運動感覚提示法を確立する』ことを目指す．最終的にこれらを統合して巧緻運動に関連する運動錯覚制御技術を創出することを目指す．まず，腱振動刺激の正弦波入力から運動感覚までの伝達関数を求めるために，腱・筋・筋紡錘・運動認識の関係をモデル化する．具体的には，腱・筋・筋紡錘をバネ・マス・ダンパでモデル化し、さらに筋紡錘の単位時間あたりのインパルス発射数が認識される運動の大きさと比例すると仮定して伝達関数を求める．本研究では10名の被験者に対して運動錯覚の心理物理学実験を行う．手首の橈側手根屈筋腱をボイスコイルモータで正弦波加振し、その正弦波入力の周波数（50-100 Hz）及び加速度（50-100 m/s2）と錯覚量（手首の伸展角度と角速度）の関係から伝達関数を求めた．実験の結果，提案モデルで刺激と錯覚の関係を説明できることを明らかにした。今後は、腱・筋の状態計測法や視覚・触覚・運動錯覚の統合の研究を進める。前者に関しては、正弦波加振した際の振幅とゲインからそれぞれの身体部位の機械インピーダンスの変化を求め，時々刻々と変化する筋肉の緊張状態を伝達関数に反映し，錯覚制御システムを構築する．後者に関しては，視覚・触覚・運動感覚を違和感なく統合する仕組みを構築する．

本研究は、運動錯覚の“運動野を賦活させて運動機能を維持・回復させる効果”を活用し，新たなリハビリテーション技術の確立を目指すことを最終目標とする．そのため，本研究では“巧緻運動のような細かな運動感覚を運動錯覚で実現する”ことを研究目的とする．この実現のために，『腱への振動刺激の入力から運動感覚までの伝達関数を同定する』，『腱・筋の状態計測法，および運動錯覚制御法を確立する』，『視覚・触覚・運動錯覚を合わせた多感覚統合による高分解能な運動感覚提示法を確立する』ことを目指す．最終的にこれらを統合して巧緻運動に関連する運動錯覚制御技術を創出することを目指す．まず，腱振動刺激の正弦波入力から運動感覚までの伝達関数を求めるために，腱・筋・筋紡錘・運動認識の関係をモデル化する．具体的には，腱・筋・筋紡錘をバネ・マス・ダンパでモデル化し、さらに筋紡錘の単位時間あたりのインパルス発射数が認識される運動の大きさと比例すると仮定して伝達関数を求める．本研究では10名の被験者に対して運動錯覚の心理物理学実験を行う．手首の橈側手根屈筋腱をボイスコイルモータで正弦波加振し、その正弦波入力の周波数（50-100 Hz）及び加速度（50-100 m/s2）と錯覚量（手首の伸展角度と角速度）の関係から伝達関数を求めた．実験の結果，提案モデルで刺激と錯覚の関係を説明できることを明らかにした。今後は、腱・筋の状態計測法や視覚・触覚・運動錯覚の統合の研究を進める。前者に関しては、正弦波加振した際の振幅とゲインからそれぞれの身体部位の機械インピーダンスの変化を求め，時々刻々と変化する筋肉の緊張状態を伝達関数に反映し，錯覚制御システムを構築する．後者に関しては，視覚・触覚・運動感覚を違和感なく統合する仕組みを構築する．