バイオメカニズム学会誌

解説

特集「姿勢の制御とメカニズム」に寄せて

八木昭彦

2015 年39 巻4 号 p. 178
発行日: 2015年
公開日: 2016/04/15

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.178

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多関節モデルに基づく立位バランスの神経制御機構の解明

笹川俊

2015 年39 巻4 号 p. 179-183
発行日: 2015年
公開日: 2016/04/15

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.179

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静止立位時の身体は，絶え間なく，小さく揺れ動いている．これは，受動的には不安定な立位バランスを，我々の脳神経系が能動的に制御している事を意味する．立位バランスの神経制御機構に関しては，古くから数多くの研究がなされているが，その多くは静止立位時の身体を，足関節を唯一の回転中心とする倒立単振子としてモデル化したものである．本稿では，静止立位姿勢の多関節モデルについて，その妥当性や制御上の特色について解説した上で，同モデルを用いた最新の研究を紹介する．

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安定かつ柔軟なヒト直立姿勢の神経制御仮説

野村泰伸, 鈴木康之, 清野健, 付春江, 吉川直也, 佐古田三郎

2015 年39 巻4 号 p. 185-195
発行日: 2015年
公開日: 2016/04/15

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.185

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本解説では，静止立位姿勢および定常二足歩行の間欠制御仮説と，それに関連する最近の研究を紹介する．特に，これらの運動を生成する神経制御が実現すべき運動の特徴として，（1）直立姿勢あるいは周期的歩行（歩行サイクル）の平衡状態からの偏差の時間的変動（運動揺らぎ）として表出する関節の柔軟性，および，（2）運動揺らぎの時間パターンが示すフラクタル性あるいはべき乗則に従う長期相関に注目する．さらに，直立姿勢の安定性に関して，（3）体性感覚情報の神経伝達時間に起因する時間遅れ誘因性不安定化（delay-induced instability）を回避する姿勢制御メカニズム，および，（4）対応する制御器のパラメータ変化に対する姿勢安定化メカニズムのロバスト性に関して議論する．運動計測データに表出する（1）およ（2）の特徴は，（3）と（4）に関わる姿勢の安定化メカニズムが機能した結果として生成されると考えられる．そこで，本稿では，安定性と柔軟性という一見相反する運動特性を実現する制御戦略の有力候補の一つである間欠制御仮説に関して議論する．

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感覚と姿勢制御のフィードバックシステム

板谷厚

2015 年39 巻4 号 p. 197-203
発行日: 2015年
公開日: 2016/04/15

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.197

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ヒトの姿勢制御にかかわる感覚入力は，主に視覚，前庭感覚および体性感覚の3 つである．これらの感覚入力が中枢神経系で統合され，姿勢制御に利用される．これらの感覚入力は感覚統合において平等ではなく，また，それぞれの感覚入力に対する重みづけには個人差がある．感覚入力の重みづけは環境，疾病や身体活動に応じて変化するとされる．これはsensory reweighting hypothesis（感覚入力の再重みづけ仮説）と呼ばれ，近年，研究が進められている．スポーツ活動の非日常性によって，姿勢制御における感覚入力の再重みづけが促されることが知られている．今後，感覚入力の再重みづけをスポーツトレーニングやリハビリテーションなどの臨床に応用することが期待される．

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高齢者の感覚撹乱時に伴う動的立位バランス能力

田中敏明, 前田佑輔

2015 年39 巻4 号 p. 205-210
発行日: 2015年
公開日: 2016/04/15

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.205

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高齢者の転倒の原因として，加齢に伴う立位バランス能力の低下や障害が，大きな因子となっている．高齢者のバランス能力低下には，筋力などの運動機能の衰えだけでなく，視覚，前庭系および体性感覚機能の衰えによる影響が指摘されている．しかしながら，現状においては，運動と感覚の両機能からのバランストレーニング方法は確立していない．このような観点から，立位バランス能力の評価・治療を感覚‐運動両機能から考察することは，健康・医療において意義のある課題である．本稿では，動的な立位バランス能力における感覚機能の貢献に関する研究を紹介する．

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体幹装具Trunk Solution の開発と装着効果の検証

勝平純司

2015 年39 巻4 号 p. 211-216
発行日: 2015年
公開日: 2016/04/15

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.211

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筆者らは腹筋の活動を賦活しつつ腰背部の負担を軽減する新しい体幹装具Trunk Solution（以下TS）を開発し，2014 年度のGood Design 賞を受賞した．TS は抗力を具備した継手を有し，継手の力を胸部前面に与えることで効果を発揮する．健常者を対象とした計測において，TS の装着が腹筋群の筋活動を増加させる一方，背筋群の活動を低下させることや高齢者や脳卒中片麻痺者においてTS を使用することで歩行パフォーマンスが向上することが明らかになっている．今後はリハビリテーション場面における姿勢改善と歩行パフォーマンスの向上を目的としてTS を実用化する予定である．

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