講演抄録/キーワード |
講演名 |
2018-05-19 17:15
ヒト定常歩行ストライド時間の1/fゆらぎ生成メカニズムに関する考察 付 春江・鈴木康之・○野村泰伸(阪大) MBE2018-6 |
抄録 |
(和) |
若年健常者に整定地やトレッドミル上で一定速度の歩行(定常歩行)をさせた際に得られるストライド時間間隔時系列は,101から103ストライドに至る長期相関を有する1/fゆらぎを示す.この1/f特性は,加齢,およびパーキンソン病などの神経疾患,あるいはその他の慢性疾患によって変化(低下・白色化)することが知られている.また,1/f特性の低下が,高齢者の日常生活における内因性の転倒経験と相関するとの報告もある.したがって,ストライド時間間隔の1/fゆらぎの生成メカニズムを理解することは,運動制御に関する神経生理学,臨床医学的な運動機能の定量診断,および転倒予防の科学的基盤の構築にとって重要な課題である.本研究では,ヒト身体の力学を7剛体リンクでモデル化し,その歩行運動の制御に関する数理システムモデルを構築し,内因性ノイズ存在下におけるモデルの歩行動態の数値シミュレーションを実施した.特に,モデルが呈するストライド時間間隔ゆらぎが,運動制御戦略(制御器の選択)および制御器のパラメータにどのように依存するかを調査し,ストライド時間間隔が1/fゆらぎを示す条件を検討した結果を報告する. |
(英) |
Series of stride-to-stride time intervals during steady-state walking in young adults on the level ground or treadmill exhibit the 1/f fluctuation with a long-range correlation ranging from 101 to 103 strides. It has been reported that those 1/f-characteristics tend to disappear or be whitened in aged people and patients with neurological diseases. Moreover, recent studies suggest that strength of this power-law scaling is correlated with history of falls due to endogenous cause in community dwelling elderly. Thus, understanding mechanisms of how the 1/f fluctuation of stride intervals are generated might contribute to neurophysiology of motor control, quantitative diagnosis about motor dysfunction, and establishing a scientific basis of the public-health-issue for preventing falls. In this study, we employ a dynamic control model of human gait with seven rigid links that we have reported previously, and performed numerical simulations of the model in the presence of endogenous motor noise. In particular, we considered several types of motion controllers and examined how the fluctuation of stride intervals simulated in the model depends on the choices of controller and parameters used for each selected controller to derive conditions necessary for producing 1/f fluctuation in the model. |
キーワード |
(和) |
歩行 / ゆらぎ / 長期相関 / / / / / |
(英) |
human walking / fluctuation / long range correlation / / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 118, no. 44, MBE2018-6, pp. 27-27, 2018年5月. |
資料番号 |
MBE2018-6 |
発行日 |
2018-05-12 (MBE) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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