生体力学シミュレーション研究プロジェクト

研究員(基礎特別研究員): 長野明紀

筋骨格系シミュレーションモデル及び実験的手法を用いたヒトの動作機序の研究

　我々はヒトの自然な動作が如何なるメカニズムにより生成されているか、並びに最適な動作様式を規定する因子は何か、という問題に、主として二つのアプローチから取り組んでいる。
　一つ目はコンピューターシミュレーションで、ここではヒトの筋骨格系モデルをコンピュータープログラムとして構築し、興味の対象となる動作をシミュレーションする。この手法を用いる事には、筋肉の発揮する張力や仕事等、実験的には取得しにくい変数について計算結果を得る事が出来るというメリットが有る。二つ目はバイオメカニクス的データの実験的な計測で、具体的にはフォースプレートを用いた床反力の計測、モーションキャプチャーシステムを用いた三次元の動作解析、及び筋電位計を用いた筋活動の計測等の手法を用いている。
　これら二つのアプローチを組み合わせることで、ヒトの動作生成の機序に関して仮説を構築・検証する事、並びに実際に行われている動作の最適性を評価する事が可能となる。我々はこれまでに歩行、跳躍、立位保持等主として下肢による運動に関する研究を行い、成果を挙げて来た。

発表論文

・Light finger touch on the upper legs reduces postural sway during quasi-static standing.
Nagano, A., Yoshioka, S., Hay, D.C., Fukashiro, S.
Motor Control., in press

・Influence of vision and static stretch of the calf muscles on postural sway during quiet standing.
Nagano, A., Yoshioka, S., Hay, D.C., Himeno, R., Fukashiro, S.
Human Movement Science 25 (3), 422-434. 2006

・Biomechanical behavior of muscle-tendon complex during dynamic human movements.
Fukashiro, S., Hay, D.C., Nagano, A.
Journal of Applied Biomechanics 22, 131-147. 2006

・Resonance in the human medial gastrocnemius muscle during cyclic ankle bending exercise.
Takeshita, D., Shibayama, A., Muraoka, T., Muramatsu, T., Nagano, A., Fukunaga, T., Fukashiro, S.
Journal of Applied Physiology 101, 111-118. 2006