- 著者
- 青景 遵之 中川 慧 河原 裕美 波之平 晃一郎 土田 和可子 藤村 昌彦 田中 英一郎 弓削 類
- 出版者
- JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION
- 雑誌
- 日本理学療法学術大会
- 巻号頁・発行日
- vol.2008, pp.A3P2127-A3P2127, 2009
【目的】重度歩行障害患者の早期歩行Ex.は,設営の煩雑さや多くのマンパワーを必要とすることから,臨床現場における歩行支援ロボットの必要性が高まっている.現在,研究されている歩行支援ロボットは,LokomatやGait trainerといったトレッドミル上での歩行支援ロボットが多く,モビルスーツ型自立歩行支援ロボットとしての研究はほとんど行われていない.モビルスーツ型自立歩行支援ロボットは,トレッドミル上の制限がなく,様々な環境での歩行Ex.が行えることから,歩行障害患者のADLや活動範囲の向上も期待することができる.そのため,現在開発中のモビルスーツ型自立歩行支援ロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から歩行Ex.の場面に利用できる可能性を検討することを目的とした.<BR>【方法】対象は,同意の得られた筋骨格系・神経系に障害のない健常男性8名とした.近赤外分光法(near infrared spectroscopy;以下,NIRS)を用い,通常歩行とロボット装着歩行の脳酸素動態を比較した.課題は,安静30秒,歩行40秒,安静30秒のブロックデザインとし,各条件下で5回測定した.歩行速度は,対象者ごとに各条件下で最も快適な速度とした.また,ロボット装着歩行は,非免荷状態での歩行(full-weight robot gait;以下,FW)の他に,転倒と身体への荷重負荷を考慮し,全体重の25%の免荷状態での歩行(partial-weight robot gait;以下,PW)も測定した.NIRSのデータは, 0-10秒と90-100秒の平均を結んだ直線をベースラインとし,前頭前野や運動前野,補足運動野,感覚運動野の領域に分けて加算平均した.また,領域間の比較には,Suzukiらの方法を参考にeffect sizeを使用した. なお本研究は,広島大学大学院保健学研究科心身機能生活制御科学講座倫理委員会の承認を得て行った.<BR>【結果】歩行によって運動に関連する各領域のoxy-Hbが増加し,その増加量は通常歩行,PW,FWの順に大きかった.領域別では,運動前野での増加が最も大きかった.ロボット装着歩行は,PWでは通常歩行に類似したoxy-Hb変化パターンを示していたが,FWでは,前頭前野や補足運動野などの領域でも大きな変化を示した. <BR>【考察】ロボット装着歩行は,歩行に関与する脳領域,中でも運動前野に大きな活動を起こした.運動前野は,運動学習時に重要な役割を担っているといわれており,ロボット装着歩行が歩行動作の学習に役立つツールとなる可能性が示された.特に,免荷状態のロボット歩行では,通常歩行に近い脳活動パターンを示し,運動学習に有効なツールであると考えられた.非免荷状態のロボット歩行でも,同様な効果が期待できるが,現時点では,通常歩行ではあまり必要のない前頭前野の大きな活動なども増加する結果となった.今後,様々な観点からモビルスーツ型自立歩行支援ロボットとしての実用化に向けて更なる開発と研究を行っていきたい.
- 著者
- 福利 崇 渋谷 佳樹 中川 慧 青景 遵之 橋詰 顕 栗栖 薫 河原 裕美 大鶴 直史 弓削 類
- 出版者
- 日本理学療法士協会(現 一般社団法人日本理学療法学会連合)
- 雑誌
- 理学療法学Supplement Vol.40 Suppl. No.2 (第48回日本理学療法学術大会 抄録集)
- 巻号頁・発行日
- pp.48100979, 2013 (Released:2013-06-20)
【はじめに】我々は,日常生活の中で無意識に他者の姿や行動を観察していることが多い.他者が行っている動作の模倣やイメージをする際は,他者の視点に立って,姿や動作の特徴を注意深く捉える必要があるが,これはリハビリテーションの臨床現場においても共通している.神経心理学において,他者の視点に立つことを意味する視点取得(perspective-taking)という概念があり,この概念に関して様々な観点から研究されている.脳イメージング研究では,fMRIを用いて脳活動部位を同定した研究は数多くみられるものの,時間的な側面から検討した研究は少ない.そこで本研究では,時間・空間分解能力に優れた脳磁図を用いて,部位と時間の両側面から,視点取得における脳神経活動を検討した.【方法】対象は,視覚に異常のない右利きの健常者13 名とした.スクリーン上にランダムに呈示される,左右どちらか一側の上肢または下肢を拳上した全身像の視覚刺激に対する誘発脳磁場活動を,306ch全頭型脳磁計(ELEKTA社, Neuromag System)を使用し,記録した.全身像は,対象者に正面を向けた像(正面像)と背面を向けた像(背面像)から構成し,それぞれ一側の上肢または下肢を挙上した像を作成した.課題は,スクリーン上に呈示された全身像がどちらの上肢または下肢を挙上しているかを解答する本課題と,全身像が挙上している上肢または下肢がスクリーンの右側か左側かを解答するコントロール課題とした.解答は両側示指のタッピングとし,LEDセンサーを用いて各課題および条件の反応時間を計測した.対象者には,各課題において解答に該当する側の示指をできるだけ速くタッピングし,かつ正確に解答するよう指示した.脳磁場測定は,サンプリング周波数を1001Hz,バンドパスフィルターを0.5 ‐30Hzにそれぞれ設定し,実施した.各課題において,正面像と背面像に対する脳活動をそれぞれ約80 回加算した.解析には,グラジオメーターを用い,後頭領域(20ch)と左右の後頭頂領域(各30ch)において各センサー位置におけるRMS(root mean square)を算出し,各領域におけるareal meanを算出した.得られたareal mean波形のピーク値と潜時を,領域別に算出し,課題間で比較した.また,空間フィルター法(sLORETA)を用いて,課題ごとのピーク潜時における各格子点での電流値を算出し,MRI上に空間的に分布表示した.【倫理的配慮、説明と同意】対象者には,本研究の趣旨や目的,方法について説明を行い,同意を得た上で実施した.なお,本研究はヘルシンキ宣言に基づき,広島大学大学院保健学研究科心身機能生活制御科学講座倫理委員会の承認を得て行った(承認番号:1139)【結果】課題間での平均反応時間は,正面像,背面像ともに,コントロール課題と比較して本課題で有意に延長した(p<0.01).脳磁場活動は,全身像呈示後100ms付近で後頭領域に,さらに200ms付近で右後側頭頂領域において,正面像,背面像ともに明瞭な活動が認められた.100ms付近の成分は,正面像および背面像ともに課題間で活動の有意差はみられなかったのに対し,200ms 付近の右後側頭頂領域における活動は,正面像において,コントロール課題と比較し,本課題で振幅の有意な増加が認められた(p<0.05).また,背面像においても,有意には至らなかったものの本課題において200ms付近の活動が増加する傾向が認められた.【考察】本課題における反応時間がコントロール課題に対して有意に延長したことは,視点取得に際し,より複雑なプロセスを踏んでいることを示している.本課題の全身像の視点取得において,fMRIを用いて右後側頭頂領域が活動したとの報告がある.本研究においても視覚刺激後200ms付近で右後側頭領域に明瞭な反応が認められ,その活動は複雑な視点取得を必要とする本課題で有意に増加した.脳波を用いた先行研究では,視覚刺激後約300ms付近で頭頂付近で観察されるP300 が物体認知や判断を表す成分といわれているが,本研究でみられた右側頭頂領域の200ms付近の成分も,全身像の左右弁別に関与する可能性が示唆された.【理学療法学研究としての意義】本研究の結果は,他者の視点に立って全身像の特徴を捉えようとしている際の脳活動の経時的変化に関連した,部分的な基礎的知見を与えるものである.
- 著者
- 弓削 類 青景 遵之 中川 慧 波之平 晃一郎 田中 英一郎
- 出版者
- バイオメカニズム学会
- 雑誌
- バイオメカニズム学会誌 = Journal of the Society of Biomechanisms (ISSN:02850885)
- 巻号頁・発行日
- vol.34, no.1, pp.36-40, 2010-02-01
- 参考文献数
- 10
モビルスーツ型自立歩行支援ロボットを使って,免荷時のロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から月面歩行のシミュレーションとしての可能性を検討した.月面歩行のシミュレーションを歩行と捉えるか,ジャンプと捉えるかでシミュレーションの方法が変わってくるものと考えられる.月面歩行のシミュレーションの技術開発は,ニューロリハビリテーションやスポーツ医学等の隣接学術領域にも多くの知見を与えるものと思われる.
1 0 0 0 OA モビルスーツ型自立歩行支援ロボットを使った月面歩行シミュレータの検討
- 著者
- 弓削 類 青景 遵之 中川 慧 波之平 晃一郎 田中 英一郎
- 出版者
- バイオメカニズム学会
- 雑誌
- バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)
- 巻号頁・発行日
- vol.34, no.1, pp.36-40, 2010 (Released:2016-04-15)
- 参考文献数
- 10
- 被引用文献数
- 1
モビルスーツ型自立歩行支援ロボットを使って,免荷時のロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から月面歩行のシミュレーションとしての可能性を検討した.月面歩行のシミュレーションを歩行と捉えるか,ジャンプと捉えるかでシミュレーションの方法が変わってくるものと考えられる.月面歩行のシミュレーションの技術開発は,ニューロリハビリテーションやスポーツ医学等の隣接学術領域にも多くの知見を与えるものと思われる.