繰り返し動作の変動における生理学的因子の解明および変動抑制装置の開発

重复运动波动的生理因素的阐明和波动抑制装置的开发

• 批准号: 20K19617
• 负责人: 瀧 千波
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Setsunan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19617/
• 关键词: 電気刺激; 確率共振; ノイズ; フラクタル; 最大随意収縮; H波; 自律神経活動; 筋出力; ゆらぎ; DMCA; 個人内変動; 自律神経

スポーツやリハビリテーションの現場では繰り返しの動作を要求される場面が多々あり、動作の再現性が必要とされる。しかしながら、ヒトの動作には疲労がない場合であっても試行間での誤差といった「動作のばらつき」が発生する。そこで本研究は、ヒトの意図せぬ動作のばらつきに対する生理学的メカニズムの解明を目的とし、明らかになったメカニズムを基に動作のばらつきを抑制する電気刺激装置を開発する。本年度は昨年度実施したシミュレーションに基づいたヒトへの検証実験およびシミュレーションの追加実験を行った。昨年度実施したシミュレーションの結果に基づき決定した電気刺激のパラメータを、脛骨神経に印加し、安静時におけるH波振幅がシミュレーションで推定した値とフィットするか否かを検証した。同一被験者に対して、別日に複数回実施した結果、シミュレーションから算出した結果とフィットする場合とフィットしない場合が存在することが確認された。そこで、逓減率を加えたモデル（Boxtel 2019）を用いて信号を作成し、再度シミュレーションを行い、実効値を算出した。この実効値を用いて再度脛骨神経に電気刺激を行い、H波振幅を検証した結果、逓減率を考慮せずに決定した実効値を用いた電気刺激よりも、長周期の変動がスケーリング指数1に近づくことが確認され、シミュレーションの予測値と近づくことも確認された。また、算出した実効値を用いて電気刺激装置のプロトタイプを作成した。

在体育和康复领域，在许多情况下需要重复采取行动，并且需要操作的可重复性。但是，即使人的运动没有疲劳，运动的差异也存在，例如试验之间的错误。因此，这项研究开发了一种电刺激，该刺激抑制了基于已揭示的机制的操作变化，目的是阐明人类意外行为的生理机制。今年，我们根据去年实施的仿真进行了验证实验，并进行了模拟实验。根据去年实施的模拟结果确定的电刺激参数被应用于胫骨神经，并验证了是否通过模拟值估算了静止的H波宽度。已经确认，另一天进行了多次同一主题，并且在某些情况下适合或不合适。因此，使用模型（Boxtel 2019）创建一个信号，并再次计算有效值。使用该有效值，将电刺激再次应用于胫骨神经，并且由于验证H波宽度，使用有效值使用有效值确定的而无需考虑波动率，缩放指数是缩放指数1。这是确认它正在接近的，并且还确认它将接近模拟的预测。使用计算的有效值创建了电刺激器的原型。

项目成果

Cross-correlated fractal components of H-wave amplitude fluctuations in medial gastrocnemius and soleus muscles

• DOI: 10.1016/j.neulet.2021.136264
• 发表时间: 2021-10-01
• 期刊: NEUROSCIENCE LETTERS
• 影响因子: 2.5
• 作者: Taki，Chinami;Nakata，Akio;Kimura，Tetsuya
• 通讯作者: Kimura，Tetsuya

The investigation of cardiolocomotor coupling in the water

水中心运动耦合的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Taki Chinami;Toyoshi Takuya;Shiozawa Naruhiro
• 通讯作者: Shiozawa Naruhiro

Trial-to-trial peak-force variation in planter flexor MVC is associated with time-lag of electrical activities of agonist muscles

跖屈肌 MVC 的试验间峰值力变化与主动肌电活动的时滞相关

• 发表时间: 2020
• 作者: Chinami Taki;Naruhiro Shiozawa;Tetsuya Kimura
• 通讯作者: Tetsuya Kimura