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題目(和文)

インターパソナルなリズム相互作用と歩行リハビ支援

Title(English)
著者(和文)

内富寛隆

Author(English)

Hirotaka Uchitomi

出典(和文)

学位:博士(理学),学位授与機関:東京工業大学,
報告番号:甲第9591号,
授与年月日:2014年6月30日,
学位の種別:課程博士,
審査員:三宅 美博,中村 清彦,新田克己,小野功,小池Citation(English)

Degree:Doctor (Science),
Conferring organization: Tokyo Institute of Technology,
Report number:甲第9591号,
Conferred date:2014/6/30,
Degree Type:Course doctor,
Examiner:,,,,

学位種別(和文)

博士論文

Category(English)

Doctoral Thesis

種別(和文)

要約

Type(English)

OutlinePowered by T2R2 (Tokyo Institute Research Repository)康晴

平成 26 年度
博士論文

インターパーソナルなリズム相互作用と歩行リハビリ支援

東京工業大学
大学院総合理工学研究科
知能システム科学専攻
内富寛隆

要旨

Copyright © 2014 Hirotaka Uchitomi All Rights Reserved.

要旨

要旨

私達は，友 人や家族 と並んで歩く 際 ，歩行 リズムが互い に合うと いった場面をしばしば経 験する ． これは，イン ターパー ソナルなリズ ム相互作 用が関与する歩行であり ， 歩行リ ハビリ支援の 現場でも 広く取り入れ られてい る ．なぜなら，療法士と 患者が互 いに歩行リズ ムを合わ せる形態で実 施される 歩行リハビ
リ支援が，患 者の歩行 の安定性の向 上や ，そ の再学習とい った ，歩 行改善を促進すると考え られてい るためである ．本研究 では ，インタ ーパーソ ナルなリズ
ム相互作用と 歩行リハ ビリ支援の問 題を取り 上げた ．
療法士が患 者と歩行 する際のイン ターパー ソナルなリズ ム相互作 用が ，歩行リハビリに有 効と考え られているこ とから ， その歩行リハ ビリ支援 システムへの応用が先行 研究で既 に検討されて おり ，2 種類のタイプ に大別さ れる ．第 1のタイプは， 患者の歩 行リハビリに 療法士の 歩行リズムが 有効であ るという立場から構成さ れるもの であり，一定 リズムの 聴覚刺激を患 者に提示 する
Rhythmic Auditory Stimulation (RAS)と総称さ れるものであ る．第 2 のタイプは，患者と療法士 のリズム 相互作用が有 効との観 点に基づくも のであ り ，患者の歩行リズムと相 互作用で きる聴覚刺激 を提示す る Walk-Mate である． 先行研究において RAS と Walk-Mate の歩行改善に対す る有効性が示 されてき たものの，それらが同一条 件下で比 較されていな いという 問題点が残さ れていた ．このような背景から， 本研究で は，歩行を 人 間同士 の インターパー ソナルな リズム相互作用の中で生 成される ものと捉えた ．そして その上で，歩 行リハビ リ支援におけるパーキン ソン病（ PD）患者の歩行の 安 定性とその再 学習の観 点から RAS

要旨と Walk-Mate の効果を 対比し，人間 同士のイ ンターパーソ ナルなリ ズム相互作
用が歩行の改 善に対し て及ぼす影響 と，その 仕組みを明ら かにする と共に，インターパーソ ナルなリ ズム相 互作用 の臨床応 用の可能性を 明らかに することを ，本研究の目的 とした ． そのために， 本研究で は ，以下に示 すよう に 3 つの歩行に関する実験 を実施し た ．
第 1 の実験 では ，リ ズム相互作用 が歩行リ ズム 生成 の安 定化に及 ぼす影響に注目し，イン ターパー ソナルなリズ ム相互作 用により，歩 行リズム が安定化することを明ら かにした ．具体的には ， PD 患 者の歩行 に RAS 条件 と Walk-Mate
条件を適用し ，その際 の歩行の安定 性 を歩行 周期ゆらぎの 観点から 評価した．
その結果 ，リズム の一 方向的な入力 の RAS 条件で PD 患 者の歩行 リズムの安定化は見られず ，リズム 相互作用を実 現す る Walk-Mate 条件での み歩 行が安定化したことを示 した．
第 2 の実験 では ，リ ズム相互作用 が歩行リ ズム 生成 の再 学習に及 ぼす影響に注目し，イン ターパー ソナルなリズ ム相互作 用により，歩 行リズム 生成の安定性が再学習さ れること を明らかにし た．具体 的には， 一定 リズムの 一方向的な入力の RAS 条 件， 1/f ゆらぎ特性を有 する リズムの一方 向的な入 力の 1/f-RAS
条件，リズム 相互作用 を実現す る Walk-Mate 条件を用いて 歩行トレ ーニングを実施した際 の PD 患者 の歩行の安定 性の再学 習効果を評価 した．そ の結果，Walk-Mate 条件のみ で 歩行の安定性 が再学習 されたことを 示した．
第 3 の実験 では ，臨 床的歩行障害 の安定化 に対するリズ ム相互作 用の効果に注目し，イン ターパー ソナルなリズ ム相互作 用が，歩行周 期ゆらぎ の安定性だ
けではなく ，臨床 的歩 行障害にも有 効である ことを明らか にした ．具体的には，加速歩行を呈 する PD 患者に Walk-Mate 条件 を適用した結 果，加速 歩行が改善し，その効果 が持続し たことを示し た．
実験結果は 以下のよ うに考察され た．まず 実験結果から ，リズム を一方向的に入力す る RAS 条件 ではなく， PD 患者と インターパー ソナルな リズム相互作用を実現す る Walk-Mate 条件のみで ，歩行の 安定化とその 再学習と いった改善効果を示すこ とが明ら かにされた ． さらに， 改善後の歩行 が健常者 と同様の特要旨性を示した． すなわち ，インターパ ーソナル なリズム相互 作用が ， 歩行の安定化やその再学 習といっ た歩行改善に 有効であ ることから ， その歩行 リハビリ支援への有効性 が明らか にされた ．健 常者では ，歩行を実 現 するうえ で脳神経系における内的 リズムと 筋骨格系にお ける歩行 リズムの相互 作用ルー プが形成されるのに対し ， PD 患 者では，内的 リズム生 成に関わる基 底核が障 害されることで，このよ うな相互 作用ループが 形成され ないと考えら れる．RAS 条件（および 1/f-RAS 条 件） と Walk-Mate 条件の相 違 点がインター パーソナ ルなリズム相互作用の有 無である ことと ，実験 結果か ら Walk-Mate 条件のみ で歩行の改善効果がみられ たことに 注意すると ，Walk-Mate という外的シ ステム とのインターパーソナル なリズム 相互作用から 人工的に 相互作用ルー プが形成 されたことで，PD 患者の 内的な リズム生成が 安定化し ，その効果が 再学習さ れたと考えられる．すな わち ，イ ンターパーソ ナルなリ ズム相互作用 の歩行改 善への有効性が示唆され た ．
人間同士の 歩行リハ ビリでも ，療 法士を介 したインター パーソナ ルなリズム相互作用が， 患者の内 的なリズム生 成に関わ る相互作用ル ープを改 善し ，その結果として歩 行の安定 化やその再学 習といっ た歩行改善効 果がみら れると考えられる．つま り ，療法 士による患者 の歩行リ ハビリ支援に も ，イン ターパーソ
ナルなリズム 相互作用 が関与すると 考えられ る ．療法士 と 患者がイ ンターパーソナルにリズ ム 相互作 用することは ，その治 療に患者自身 が関わる ことを意味
し，このこと は患者が 患者自身の治 療に関与 していると捉 えられる ．インターパーソナルな 歩行リハ ビリ支援では 内側から の治療が実現 されてい るのである ．
そして，患者 の内側か らの治療は ， 療法士と 患者が共創出 するリハ ビリ支援によって実現さ れる ．こ の意味で ，人 間―人間 系・人間―機 械系に関 わらず ，療法士やリハビ リ支援シ ステムの関与 によって 患者の内側か らの治療 が実現されるシステムの 総体は共 創システムで ある ．今 後，歩行やそ の他の人 間 の機能に関するリハビ リ支援へ の共創システ ムのさら なる活用が期 待される ．