| 講演名 | 2017-03-14 随意活性可能な個々の筋シナジーの実験による評価 東郷 俊太(電通大/ATR), 今水 寛(東大/ATR), |
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| 抄録(和) | 本研究では，非負行列因子分解で抽出された筋シナジーは随意的に活性化可能であるという仮説を実験により検証した．被験者が等尺性の力生成タスクを行ったときの13 の筋の筋活動パターンを計測し，筋シナジーを抽出した．その際，指定する筋シナジー数を変化させ，疎密さの異なる筋シナジーを抽出した．varivability accounted for (VAF) 及び決定係数により抽出される筋シナジーを従来筋シナジーと定義した．さらに，より大きな筋シナジー数で抽出された筋シナジーを拡張筋シナジーと定義した．被験者は，各筋シナジーと現在の筋活動ベクトルの類似度を視覚フィードバックされ，各筋シナジーの随意活性化を試みた．結果，VAF で推定された筋シナジーは平均90.8% 随意活性化可能であったが，他の従来筋シナジーは随意活性化可能な割合が低下した．また，拡張筋シナジーは平均25.5%が随意活性化可能であった．従って，仮説は部分的に支持され，適切な指標を用いれば，従来法で随意活性化可能な筋シナジーを推定できることが示された．また，拡張筋シナジーが随意運動制御に用いられている可能性も示唆された． |
| 抄録(英) | This study tested hypothesis that the individual muscle synergies extracted by non-negative matrix factorization (NMF) is voluntarily activatable. Subjects performed isometric force production task, and their 13 muscle activity patterns were measured. We extracted the muscle synergies with different sparsity through NMF with the different numbers of muscle synergies. We defined a conventional muscle synergy which was extracted based on the variability accounted for (VAF) and the coefficient of determination (CD), and on the index one more than VAF or CD. We also defined a extended muscle synergy that was sparser than the conventional muscle synergy. We calculated the index which reflected a parallelism between tested one muscle synergy vector and current muscle activation vector of subject. Subjects were visually feed backed calculated index, and tried to activate the individual muscle synergy. As a result, average of 90.8% of the muscle synergy extracted by the VAF was significantly activated. However, a rate of activatable muscle synergies of the other conventional muscle synergies was lower. Moreover, average of 25.5% of the extended muscle synergy was significantly activatable. Therefore, our results partly support the hypothesis, and indicate that the appropriate index can estimate voluntarily activatable muscle synergies through NMF. Moreover, it is suggested that the CNS can use extended muscle synergies to perform voluntary movements. |
| キーワード(和) | 筋シナジー / 非負行列因子分解 / 運動プリミティブ / 筋電図 / 等尺性の力 |
| キーワード(英) | Muscle synergies / Non-negative matrix factorization / Motor primitive / EMG / Isometric force |
| 資料番号 | NC2016-77 |
| 発行日 | 2017-03-06 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE / NC |
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| 開催期間 | 2017/3/13(から2日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | ME, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 福岡 豊(工学院大) / 佐藤 茂雄(東北大) |
| 委員長氏名（英） | Yutaka Fukuoka(Kogakuin Univ.) / Shigeo Sato(Tohoku Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 中島 一樹(富山大) / 萩原 将文(慶大) |
| 副委員長氏名（英） | Kazuki Nakajima(Univ. of Toyama) / Masafumi Hagiwara(Keio Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 田中 久弥(工学院大) / 高野 博史(富山県立大) / 田中 宏喜(京都産大) / 青西 亨(東工大) |
| 幹事氏名（英） | Hisaya Tanaka(Kogakuin Univ.) / Hiroshi Takano(Toyama Pref. Univ.) / Hiroki Tanaka(Kyoto Sangyo Univ.) / Toru Aonishi(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 堀江 亮太(芝浦工大) / 金 主賢(富山大) / 秋間 学尚(東北大) / 篠沢 佳久(慶大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Ryota Horie(Shibaura Inst. of Tech.) / Kim Juhyon(Univ. of Toyama) / Hisanao Akima(Tohoku Univ.) / Yoshihisa Shinozawa(Keio Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on ME and Bio Cybernetics / Technical Committee on Neurocomputing |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 随意活性可能な個々の筋シナジーの実験による評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Experimental evaluation of voluntarily activatable muscle synergies |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 筋シナジー / Muscle synergies |
| キーワード(2)（和/英） | 非負行列因子分解 / Non-negative matrix factorization |
| キーワード(3)（和/英） | 運動プリミティブ / Motor primitive |
| キーワード(4)（和/英） | 筋電図 / EMG |
| キーワード(5)（和/英） | 等尺性の力 / Isometric force |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 東郷 俊太 / Shunta Togo |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 電気通信大学/株式会社国際電気通信基礎技術研究所(略称：電通大/ATR) The University of Electro-Communications/Advanced Telecommunications Research Institute International(略称：UEC/ATR) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 今水 寛 / Hiroshi Imamizu |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京大学/株式会社国際電気通信基礎技術研究所(略称：東大/ATR) The University of Tokyo/Advanced Telecommunications Research Institute International(略称：Tokyo Univ./ATR) |
| 発表年月日 | 2017-03-14 |
| 資料番号 | NC2016-77 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | NC-521 |
| ページ範囲 | pp.79-84(NC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-03-06 (NC) |