| 講演名 | 2002/1/22 外界ダイナミクスに応じた予測的スティフネス調整 五味 裕章, 西條 直樹, |
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| 抄録(和) | 外界とのインタラクションにおいて, 脳がどのような方略により腕を制御しているかという問題は, 運動生成のための脳計算理論を構築する上で重要な課題である.近年, 外界のダイナミクスに応じて, 合目的的に腕スティフネスが調整されていることが明らかになってきている.本研究では, マニピュランダムを用いて運動後半に安定/不安定力場を設定し, その力場に入る直前の腕のスティフネス変化について調べた.その結果, 安定な力場を設定した場合は, 2/4名の被験者において, 手先スティフネスが力場の安定方向に対して下がり, 不安定な力場を設定した場合には, 4/4名の被験者において, スティフネスが力場の不安定方向に対して上昇した.すなわち, スティフネスは力場の特性に応じて予測的に調整されていることを示唆している.また, 摂動により生ずる反射的筋活動変化を調べた結果, 非摂動の場合の最大筋活動と比較して最大4割程度変化していた.さらに, 反射による筋活動変化を手先力に変換したところ, 外界が不安定な場合に腕が安定化されるような力を生成することが示された.以上の結果は, 腕運動制御において反射による筋活動変化が外界ダイナミクスに応じたスティフネス調整に大きく貢献していることを示唆している. |
| 抄録(英) | Previous studies revealed that arm stiffness is altered according to environmental dynamics. It is not clear, however, whether such contextual change in stiffness is caused reactively by the interaction between arm and environment or whether it reflects a change of motor command by the CNS. To examine this issue, we measured arm stiffness by applying small perturbations just before the arm encountered an altered dynamics during transversal movements. The first portion of the movements was always unconstrained, but the second portion could be either a virtual valley (stable), a virtual ridge (unstable), or no constraint. As a result, it was found that stiffness just before the ridge decreased in stable direction, and that stiffness just before the valley increased in unstable direction. Additionally, in a ridge condition, reflexive electromyogram (EMG) response to the perturbations was equivalent to twofold its background EMG, suggesting that the CNS anticipatorily adjusts arm stiffness not only by changing muscle coordination but also by altering reflex innervations according to expected environmental dynamics. |
| キーワード(和) | 腕スティフネス / インタラクション / 腕運動制御 / 反射 / 筋協調 / 筋電図 |
| キーワード(英) | Arm stiffmess / Interaction / Arm movement control / Reflex / Muscle coordination / Electromyogram |
| 資料番号 | |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2002/1/22(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 外界ダイナミクスに応じた予測的スティフネス調整 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Predictive Arm Stiffness Regulation for Different Stabilities of External Dynamics |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 腕スティフネス / Arm stiffmess |
| キーワード(2)（和/英） | インタラクション / Interaction |
| キーワード(3)（和/英） | 腕運動制御 / Arm movement control |
| キーワード(4)（和/英） | 反射 / Reflex |
| キーワード(5)（和/英） | 筋協調 / Muscle coordination |
| キーワード(6)（和/英） | 筋電図 / Electromyogram |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 五味 裕章 / Hiroaki GOMI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | NTTコミュニケーション科学基礎研究所:科学技術振興事業団CRESTプロジェクト:東京工業大学大学院総合理工学研究科 NTT Communication Science Labs.:CREST of Japan Science and Technology Co.:Interdisciplinary Grad.School of Sci.&Eng., Univ.Tokyo Institute of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 西條 直樹 / Naoki SAIJYO |
| 第 2 著者 所属（和/英） | NTTコミュニケーション科学基礎研究所 NTT Communicatioun Science Labs. |
| 発表年月日 | 2002/1/22 |
| 資料番号 | |
| 巻番号（vol） | vol.101 |
| 号番号（no） | 616 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | |