日本語AIでPubMedを検索
ロボティクスを用いた視覚運動訓練は三次元空間における腕の位置感覚に影響を与える
Robotics-assisted visual-motor training influences arm position sense in three-dimensional space.
PMID: 32664955 PMCID: PMC7362539. DOI: 10.1186/s12984-020-00727-w.
抄録
背景:
日常生活動作の遂行は、特に手足の位置や動きの認識に依存しています。脳卒中などの神経損傷は、このような意識に悪影響を与え、生活の質の低下や運動回復の長期化につながる可能性があります。本研究では、3次元(3D)空間における手の位置感覚を向上させることを目的として、ロボットを用いたリーチングタスクに関連するトレーニング要素を統合することの効果を検討しました。
BACKGROUND: Performing activities of daily living depends, among other factors, on awareness of the position and movements of limbs. Neural injuries, such as stroke, might negatively affect such an awareness and, consequently, lead to degrading the quality of life and lengthening the motor recovery process. With the goal of improving the sense of hand position in three-dimensional (3D) space, we investigate the effects of integrating a pertinent training component within a robotic reaching task.
方法:
この論文で紹介する概念実証研究では、健康な12名の参加者を対象に、1回のセッション中に利き手を使って、自給自足という機能的なタスクに似た位置に配置された3次元空間内の2つのターゲットに、視覚なしで手を伸ばすことを試みた。各試行の後、参加者は、ターゲットを正確に見つけるための手の位置について、視覚と触覚のフィードバックを受けた。パフォーマンスは各セッションの開始時と終了時に評価され、参加者は3つのターゲットに視覚的・触覚的フィードバックなしで到達しました：トレーニング段階で採用された2つのターゲットと、トレーニングの一般化を評価するための追加のターゲットです。
METHODS: In the proof-of-concept study presented in this paper, 12 healthy participants, during a single session, used their dominant hand to attempt reaching without vision to two targets in 3D space, which were placed at locations that resembled the functional task of self-feeding. After each attempt, participants received visual and haptic feedback about their hand's position to accurately locate the target. Performance was evaluated at the beginning and end of each session during an assessment in which participants reached without visual nor haptic feedback to three targets: the same two targets employed during the training phase and an additional one to evaluate the generalization of training.
結果:
収集したデータは、すべてのターゲットへのリーチ結果を合計した場合、端位置のリーチ誤差が統計的に有意な[39.81% (p=0.001)]減少を示した。一般化ターゲットに対するエンドポジションエラーは、統計的には有意ではなかったが、15.47%減少した。
RESULTS: Collected data showed a statistically significant [39.81% (p=0.001)] reduction of end-position reaching error when results of reaching to all targets were combined. End-position error to the generalization target, although not statistically significant, was reduced by 15.47%.
結論:
これらの結果は、腕の位置感覚トレーニングコンポーネントと機能的な運動タスクを組み合わせることの有効性を支持するものであり、将来のロボット支援リハビリテーションのパラダイムの設計に実装することで、神経損傷者の回復プロセスを促進する可能性があることを示しています。
CONCLUSIONS: These results provide support for the effectiveness of combining an arm position sense training component with functional motor tasks, which could be implemented in the design of future robot-assisted rehabilitation paradigms to potentially expedite the recovery process of individuals with neurological injuries.