内受容感覚のリアルタイムフィードバックによる新たな運動学習システムの開発

使用实时内感受反馈开发新的运动学习系统

基本信息

批准号：
21K19798
负责人：
菅田陽怜
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、内受容感覚の中でも特に、心臓からの求心性信号を反映していると考えられる心拍誘発脳電位（hearbeat-evoked potentital; HEP）に着目し、「内受容感覚が変化すれば運動機能もそれに続き変化する」という仮説を立て、それを科学的に検証することを目的とした。2021年度はHEPのリアルタイムフィードバックシステムの構築を中心に研究を進め、実際に心電図R波のリアルタイム検出と、そのR波を基準とした200～400ミリ秒後の脳波をリアルタイムで視覚的にフィードバックするシステムを構築した。また、今年度は、5名の被験者を対象に、リアルタイムフィードバックシステムの検証および研究デザインの構築を中心に実験を行った。HEPの振幅には個人差があるため、HEPを規定するためのR波検出の際の閾値設定は個人ごとに調整する作業が必要となった。また、リアルタイムフィードバック課題中には、体動に伴う脳波の基線のゆらぎがHEP検出の精度を下げることも明らかとなった。そのため、リアルタイムバンドパスフィルターをフィードバックシステムに実装することとした。本来、今年度中にリアルタイムフィードバックシステムの検証、研究デザインの構築、ならびに本実験を行う予定であったが、新型コロナウイルス感染拡大の影響を受け、十分な被験者を確保することが困難であった。そのため、本年度構築した実験システムを用いて次年度に本実験を実施する予定である。具体的には、HEPのリアルタイム制御課題前後に運動学習課題を実施しHEPのリアルタイム制御に伴う運動学習能力の変化を検証する。

在这项研究中，我们重点关注心跳诱发电位（HEP），它被认为反映了来自心脏的传入信号以及其他内感受，并发现“如果内感受发生变化，运动”这项研究的目的是提出“功能也会相应变化”的假设，并科学地验证这一假设。 2021年，我们将重点打造HEP实时反馈系统，真正实时检测心电图的R波，并提供R波后200到400毫秒脑电波的实时视觉反馈。 - 波。此外，今年我们还对五个受试者进行了实验，重点是验证实时反馈系统和构建研究设计。由于HEP的振幅存在个体差异，因此需要调整R波检测的阈值设置来定义每个个体的HEP。研究还发现，在实时反馈任务中，由于身体运动导致的基线脑电图波动降低了HEP检测的准确性。因此，我们决定在反馈系统中实现实时带通滤波器。原本我们计划在本财年验证实时反馈系统，构建研究设计并进行实际实验，但由于新型冠状病毒感染的蔓延，很难获得足够的受试者。因此，我们计划明年利用今年搭建的实验系统进行这个实验。具体来说，我们将在HEP实时控制任务之前和之后进行运动学习任务，以检查与HEP实时控制相关的运动学习能力的变化。