2022年最初の更新です。本年もどうぞよろしくお願いします。
今回ご紹介するのは，脳卒中者が麻痺側の手でリーチングをした際の，動きの安定性について報告した研究です。筆頭著者は，高崎健康福祉大学の冨田洋介先生です。UCM（Uncontrolled Manifold）解析という解析を用いることで，脳卒中者が重心の安定性に重きを置く結果，手の動きの安定性が低下する可能性を示唆しています。
Tomita Y et al. Stability of reaching during standing in stroke. J Neurophysiol,
Vol. 123 Issue 5 Pages 1756-1765, 2020
19名の片麻痺者と，年齢を揃えた健常成人が参加対象でした。対象者は上肢の長さの1.3倍の距離にある対象物に対して，非麻痺側（比較対象の健常成人は非利き手）リーチ動作を行います。上肢の長さの1.3倍の距離にあるということは，単に手を伸ばすだけではなく，体幹を前傾させる動きが必要となります。重心が支持基底面に対して前方にシフトすることから，バランス管理が比較的難しい状況になります。冨田先生はこのような実験課題の工夫をしたうえで，片麻痺者における重心位置の安定性，ならびに手の位置の安定性を検討しました。
UCM解析では，同一ターゲットに対して繰り返しリーチ動作をした際の，試行間の安定性を数値化します。ここでは詳細は省きますが，ターゲットとなる動き（タスク変数）に対して各関節が連動して動いていれば，UCM成分が大きくなるような計算をします。つまり，あらゆる関節協調の組み合わせで同一の動きが再現できれば，UCM成分が大きくなります。これに対して，関節協調の組み合わせが異なるとターゲットとなる動きがばらついてしまう場合，ORT成分の大きさが大きくなるような計算をします。冨田氏は，UCM成分とORT成分からシナジーインデックス（Index of Synergy）を計算して，安定性の評価指標としました。
実験の結果，片麻痺者の動きの安定性として次のような特徴が見出されました。
片麻痺者は健常成人シナジーインデックスの変化が大きい（リーチ動作の中で不安定となる局面がある）
片麻痺者のシナジーインデックスが低くなるのは，腕の移動速度が大きくなる局面であった。
片麻痺者において，手の位置をタスク変数としたときのシナジーインデックスは，重心をタスク変数としたときのシナジーインデックスよりも低かった。
冨田先生はこれらの結果から，片麻痺者にとってバランスの制御と上肢の正確なリーチの制御を同時に制御するのは困難であり，バランスの制御の安定性を優先せざるを得ない結果，上肢動作の安定性が低下していると結論付けました。
次年度私が所属するヘルスプロモーションサイエンス学域では，冨田先生に博士後期課程の特別講義（夏季集中講義）を依頼することになっています。私の研究室スタッフが，冨田先生の研究観からどのような学びを得るか，今からとても楽しみにしています。