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2017年1月13日 (金)

感覚運動学習での動作アシスト機器の効果をラット実験モデルで実証

2017/01/13
産業技術総合研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・動作アシスト機器による運動機能補助
 効果を検証するためのラット学習実験
 モデルを開発
 
・誤答となる動作を引き起こした方が
 正しい動作を引き起こすより学習時間が
 短いことを観察
 
・動作アシスト機器を用いた
 リハビリテーション技術の神経科学的
 メカニズムの解明に期待
 
 
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 国立研究開発法人 産業技術総合研究所
(以下「産総研」という)
人間情報研究部門 身体適応支援工学
研究グループ
井野 秀一 研究グループ長、
金子 秀和 主任研究員は、
国立大学法人 筑波大学 システム情報系 
長谷川 泰久 准教授
(当時。現:国立大学法人
名古屋大学教授、筑波大学 客員教授)、
国立大学法人 大阪大学 大学院生命機能
研究科 田村 弘 准教授らと、
動作アシスト機器の運動機能補助効果を
検証するためのラット学習実験モデルを
開発し、強制的に応答動作を引き起こす
ことによって感覚運動の学習過程に
介入できることを実証した。
 
 動作アシスト機器を
リハビリテーションに活用することへの
期待が高まっているが、障害の程度などを
一定にすることが難しく、
運動機能補助効果のメカニズムの検証は
困難である。
 
 一方、これまでに、ラットも
ヒトと同様に、異なる刺激に対する
正しい応答動作を学習できることが
分かっていた。
 
 今回、これまでに開発していた
ラット用学習実験装置に
アクチュエーターを組み込んで
強制的に応答動作を引き起こせるようにし、
動作アシスト機器の効果を検証するための
実験モデルを構築した。
 
 この実験モデルで健常なラットを用いて
実験した結果、正答となる応答動作を
引き起こすより、誤答となる応答動作を
引き起こす介入の方が、正答となる
応答動作を学習する時間が短いことが
わかった。
 
 このモデルを脳梗塞片麻痺ラットに
適用して動作アシスト機器を用いた
リハビリテーション過程の
神経メカニズムを解明することにより、
神経科学的な知見を活かした
ニューロリハビリテーション
(ニューロリハビリ)技術へと
高度化することへの貢献が期待される。
 
 なお、この研究の詳細は、
平成29年1月12日に国際専門誌
Learning & Behaviorのオンライン版に
掲載される。
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 なかなか興味深い研究ですね。
 
>これらの結果は、「正しい動きを手取り
>足取り動かして教えることが
>学習に有効ではないか」という
>従来の仮説と異なるものであった。
 ふ~ん
 
 
>今後は、ラットの応答動作に伴う
>運動指令のタイミングを検出し、
>そのタイミングに同期して動作アシスト
>機器を駆動した場合の効果を検証する。
 
>また、脳損傷モデル動物でも同様にして
>学習に介入できるかどうかを検証する。
 
>さらに、神経系の活動を同時計測して
>学習促進効果のメカニズムを
>明らかにする。
 
>これらにより、神経科学的な知見を
>活かして、ロボット技術を応用した
>ニューロリハビリテーション技術への
>貢献を目指す。
 
 ニューロリハビリテーション技術の
向上が重要です。
 今後の展開に期待しています。
 
 実際にアシストを実施して、リハビリを
行っている人達の検証も同時に実施して
貰いたいと思います。

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