人腕運動系における運動学習機構に関する研究

人体手臂运动系统运动学习机制研究

基本信息

批准号：
09268213
负责人：
片山正純
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09268213/
关键词：
運動腕手インピーダンス粘弾性学習筋骨格系

项目摘要

人は繰り返し運動することにより徐々に上達できる運動学習の能力を有している.この観点から,内部モデルを学習ことによりこの運動学習を説明する学習制御モデルが提案されてきた.しかし,これらの学習制御モデルでは学習語には獲得した内部モデルを用いたフィードフォワード制御により正確な運動が可能となるが,学習初期にはほとんど制御できていないという問題点がある.一方,人の運動系は、筋や反射系により実現されている可変粘弾性特性を有している。この可変粘弾性特性を利用することにより、運動の習熟度に応じて運動戦略を適応的に変化させることが可能である。例えば、運動目標を達成しやすくなるために、学習初期に粘弾性を高くすることにより運動精度を高めることができる。しかし、高すぎる粘弾性はエネルギー収支や疲労の点から不利である。このような観点から、本研究では、学習が進むにつれて粘弾性を徐々に下げてゆくことにより、学習後には相対的な小さい粘弾性で高精度な運動が可能となる学習制御モデルを提案した.この学習制御モデルの有効生を計算機シミュレーションにより確認した.本研究で提案した学習制御モデルは,運動学習過程において有効な戦略の1つを説明している可能性があり,生理学的観点からも可能なモデルとなっている.今後,人腕の運動計測により本提案モデルの妥当性を検証する予定である.

人类可以反复锻炼能够逐渐改善。从这种观点，已经提出了学习控制模型来通过学习内部模型来解释这项运动学习。但是，在这些学习控制模型中，通过使用获得的内部模型的馈送控制可以进行准确的运动，但是存在一个问题，即在学习的早期阶段几乎没有控制。另一方面，人类运动系统具有肌肉和反射系统实现的粘弹性特性。通过利用此可变粘弹性属性，可以根据运动水平的水平自适应地改变运动策略。例如，为了使实现运动目标变得更容易，可以在学习的早期阶段增加粘弹性，从而提高运动的准确性。但是，在能量平衡和疲劳方面，过度的粘弹性是不利的。从这个角度来看，在这项研究中，我们提出了一个学习控制模型，该模型随着学习的进展而逐渐降低粘弹性，从而使学习后具有相对较小的粘弹性运动。通过计算机模拟证实了该学习控制模型的有效性。本研究中提出的学习控制模型可以解释运动过程中有效的策略之一，也是从生理角度来看的模型。将来，我们计划通过测量人臂运动来验证该提出的模型的有效性。