研究者詳細 - 青木　信裕

練習休止期間中のメンタルプラクティスが未経験運動の短期的練習効果の維持に及ぼす影響

岡和田愛実, 金子文成, 柴田恵理子, 青木信裕

日本理学療法学術大会 ( JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION ) 2011 ( 0 ) Aa0170 - Aa0170 2012年

【はじめに、目的】メンタルプラクティス (以下，MP) とは，技能習得を目的として，運動イメージ想起 (以下，MI) を繰り返し実施することである。スポーツ選手などが外傷により練習を行えない場合，練習休止期間に選手のパフォーマンスが低下する。しかし，ダーツを課題とした研究結果から，経験のある運動が課題であれば，4週間の練習で向上した成績が，3週間の練習休止期間中にMPを行うことで維持されることが報告されている。それに対して我々は，全くの未経験である運動課題に対するMPの効果に着目し，MPが短期的な練習によって向上したパフォーマンスの維持に及ぼす影響を検証することを目的とした。【方法】対象は健康な成人22名とし，剣道経験者は除外した。課題は未経験の運動として剣道の突き打ちを採用した。被験者はMPを2週間行う介入群と，2週間何も行わない対照群の2群に男女比を均等にした上で無作為に割りつけた (各群男性6名，女性5名)。介入群には，介入としてMPを2週間行わせた。MPでイメージさせる運動は，剣道の突き打ちとし，一人称的に行わせた。先行研究では，運動の非鍛練者が動画を用いたMIを行うことで，動画を用いないM1を行った時よりも運動に関連する皮質運動野領域の興奮性が増大したと報告されている。そこで本研究でも動画を用いたMIを採用した。対照群には，2週間突き打ちのことを考えないよう指示した。実験課題はGo/No go課題による剣道の突き打ちとした。Go/No go課題では，Goの指示が提示された時は壁に貼られた的に向かって突き打ちを遂行させた。No goの指示が提示された時は遂行させなかった。突き打ちの練習は2週間の介入前 (前ステージ) ，および介入後 (後ステージ) に実施した。前ステージでは，突き打ちの教示，安静，突き打ち10回を1セットとし，合計5セット繰り返した。後ステージでは突き打ちの教示を行わなかった。測定項目は的中心と打点間の距離とした。データ解析ではGoの試技を採用し，前ステージの1セット目と5セット目 (pre1，pre2) と後ステージ後の1セット目と5セット目 (post1，post2) を比較した。変数として，的中心と打点間の誤差の平均 (絶対誤差) とその標準偏差 (変動誤差) を算出した。またpre1に対する各測定時期の絶対誤差と変動誤差の変化率を算出した。統計学的解析として，絶対誤差と変動誤差，またそれぞれの変化率について，群と測定時期を要因とした二元配置分散分析を行った。ただし，絶対誤差と変動誤差については測定時期要因の水準をpre1，pre2とし，変化率についてはpre1を除くpre2，post1，post2とした。いずれも交互作用があった場合には単純主効果の検定を行った。有意水準は0.05とした。【倫理的配慮、説明と同意】本研究はヘルシンキ宣言に沿って実施した。また，事前に研究内容等の説明を十分に行った上で，同意が得られた被験者を対象として実験を行った。【結果】前ステージにおけるパフォーマンスの変化では，絶対誤差，変動誤差ともに両群で時期に主効果があり，pre1に対してpre2が減少した。また群と測定時期に交互作用がなかった。絶対誤差の変化率では，群と測定時期に交互作用があった。そして介入群ではpre2は58.3%，post1は60.0%，post2は63.9%であり，各測定時期において有意な変化がなかった。それに対し対照群では，pre2は69.8%，post1は88.0%，post2は60.8%で，pre2と比較してpost1で有意に増大し，post1と比較してpost2で有意に減少した。またpost1において，介入群と比較して対照群で有意に増大した。変動誤差の変化率では，群と測定時期に交互作用がなかった。【考察】本研究結果から，両群において突き打ちのパフォーマンスは短期的な練習で向上した。そして，対照群では2週間間後にパフォーマンス低下が検出された。それに対して，介入群においてpre2で向上したパフォーマンスは2週間後も維持された。pre2でパフォーマンスが向上していたことから，前ステージ中に突き打ちが短期記憶されていたと考える。しかし，短期記憶は練習やリハーサルがないと忘却してしまう。本研究では，練習休止期間中のMPがリハーサルとなり，短期記憶の忘却を防いだことによって，介入群でパフォーマンスが維持されたと考える。以上より，練習休止期間にMPを行うことにより，全くの未経験の運動課題であっても，短期的な練習効果が維持される可能性が示唆された。【理学療法学研究としての意義】本研究により，MPが短期記憶の維持に貢献する可能性が示唆された。このことは，MPに臨床的有用性があることを示しているという点で，理学療法研究として意義深いといえる。

練習休止期間中のメンタルプラクティスが未経験運動の短期的練習効果の維持に及ぼす影響

岡和田愛実, 金子文成, 柴田恵理子, 青木信裕

理学療法学 39 ROMBUNNO.0170 2012年

肩関節回旋筋疲労課題を用いた位置覚の生成機序に関する研究

飯田尚哉, 金子文成, 青木信裕, 柴田恵理子

日本理学療法学術大会 ( JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION ) 2011 ( 0 ) Ca0931 - Ca0931 2012年

【はじめに、目的】固有感覚の一つである位置覚は，体幹や四肢の位置を認識する感覚として古くから用いられている。位置覚の受容器としては，運動に関わる主動作筋と拮抗筋の筋紡錘からの感覚入力が重要な役割を持つとされている。一方，最近の研究においては，関節位置を自動運動で再現させる際，筋紡錘からの感覚入力以外にも，筋出力の感覚が関与すると報告されている。しかし，筋紡錘からの感覚入力と，筋出力の感覚のどちらがより位置覚に関与しているのかを検証している報告はない。このことを検証するためには，筋出力が必要となる自動運動での課題と，筋出力が必要ない他動運動での課題を組み合わせ，位置覚検査を実施する必要がある。さらに，主動作筋と拮抗筋のいずれかの筋紡錘の機能を変化させた状態で，位置覚検査を実施する必要がある。先行研究により，筋が疲労すると筋紡錘の感度が変化することが示されていることから，本研究では筋疲労前後で位置覚を検査する。本研究の目的は，筋紡錘からの感覚入力と，筋出力の感覚のどちらがより位置覚に関与しているのかを明らかにすることとした。【方法】対象は健康な男性10名とした。すべての課題において等速性運動機器を使用し，肢位は肩関節90°外転位とした。実験手順としては，疲労課題の前後で位置覚検査，疲労確認課題を実施した。疲労の対象とする筋は肩関節内旋筋もしくは外旋筋とし，それぞれの筋の疲労課題を1週間以上の間隔を空け，別日に実施した。疲労課題は肩関節内旋もしくは外旋方向の等速性運動の反復とした。課題中の等速性ピークトルクが課題前の等速性ピークトルクの40%を3回連続で下回った時点で課題を終了した。位置覚検査では，記憶した肩関節回旋角度を自動あるいは他動運動で再現させる課題を実施した。角速度は自動，他動運動いずれの場合も5deg/secとした。記憶した角度と再現した角度の差（恒常誤差）と差を絶対値化した値（絶対誤差）を算出し，位置覚の指標とした。疲労確認課題では，肩関節内旋および外旋方向の等尺性ピークトルクを測定した。さらに，肩関節内旋筋（大胸筋，広背筋）と外旋筋（棘下筋，三角筋後部）に表面電極を貼付し，等尺性ピークトルクの50%の値を出力させ，その際の筋電図（EMG）データを記録した。筋電図データから，筋疲労の指標である中間周波数（MDF）および筋電図積分値（IEMG）を算出した。IEMGは等尺性ピークトルク発揮時の値で正規化した。統計学的手法として，各疲労条件（内旋筋疲労条件，外旋筋疲労条件）において，等尺性ピークトルクおよび各筋のMDF，IEMGを疲労課題前後でt検定により比較した。また，各疲労条件において，測定時期 (疲労課題前，後) および運動様式 (自動運動，他動運動) の2つを要因とした二元配置分散分析を実施し，位置覚の変化を検証した。2つの要因間で交互作用があった場合，その後の検定として単純主効果の検定を行った。いずれも有意水準は5%未満とした。【倫理的配慮、説明と同意】本研究はヘンシンキ宣言に基づき，事前に研究内容等を明記した書面を用いて十分な説明を行った。その上で，同意が得られた被験者を対象として実験を行った。【結果】内旋筋疲労条件では，疲労課題後で等尺性内旋ピークトルクおよび内旋筋のMDFが有意に減少し，内旋筋のIEMGが有意に増加した。外旋筋疲労条件では，疲労課題後で等尺性外旋ピークトルクおよび外旋筋のMDFが有意に減少し，外旋筋のIEMGが有意に増加した。恒常誤差および絶対誤差は，いずれの疲労条件においても交互作用および運動様式要因での主効果がなかった。一方で，測定時期要因で主効果があり，いずれの疲労条件においても，絶対誤差が疲労課題後で有意に増加した。また，内旋筋疲労条件においては，恒常誤差が疲労課題後で外旋方向へ有意に増加した。外旋筋疲労条件においては，恒常誤差が疲労課題後で内旋方向へ有意に増加した。【考察】本研究の結果から，自動，他動運動いずれの場合においても，筋疲労により位置覚が低下することが示された。しかし，位置覚が低下する度合いは自動，他動運動によって差がなかった。このことは，位置覚に主として関与するのは筋紡錘からの感覚入力であり，筋出力の感覚は大きく関与しないことを示している。また，筋疲労により恒常誤差の変化する方向が，疲労条件によって異なっていた。疲労課題後で，被験者は疲労した筋がより伸張した肢位で目標角度に一致したと知覚していた。このことは，疲労課題により，疲労した筋の筋紡錘の感度が低下したことを示唆している可能性がある。【理学療法学研究としての意義】本研究の結果は，位置覚が生成されるメカニズムを明確にすることの一助となり，固有感覚機能に対するエクササイズ等の理学療法を行う上で，重要な知見となる。

肩関節回旋筋疲労課題を用いた位置覚の生成機序に関する研究

飯田尚哉, 金子文成, 青木信裕, 柴田恵理子

理学療法学 39 ROMBUNNO.0931 2012年

スクワット動作における中間広筋を含む大腿四頭筋の筋活動特性

河合誠, 谷口圭吾, 齋藤輝, 青木信裕, 秋間広, 片寄正樹

北海道理学療法士学術大会プログラム・抄録集 63rd 78 2012年

段階的圧迫構造靴下の装着が運動感覚機能に及ぼす影響

速水達也, 金子文成, 飯田尚哉, 青木信裕, 柴田恵理子, 三浦隆, 岩嵜徹治

日本臨床スポーツ医学会誌 19 ( 4 ) S172 2011年10月

神経筋電気刺激の最大刺激強度とランプアップタイムが筋収縮による関節トルクに及ぼす影響

榊善成, 金子文成, 青木信裕, 速水達也, 滝川光一, 大西郁夫

日本基礎理学療法学雑誌 15 ( 1 ) 31 2011年05月

動画を用いたメンタルプラクティスが短期的な練習による運動学習効果の維持に及ぼす影響―剣道の突き打ち動作からの検討―

岡和田愛実, 金子文成, 柴田恵理子, 青木信裕, 片寄正樹

日本基礎理学療法学雑誌 15 ( 1 ) 36 2011年05月

選択的筋疲労条件を用いたジャンプ着地動作で半腱様筋が果たす役割の解明

青木信裕, 金子文成, 片寄正樹, 山下敏彦

日本整形外科学会雑誌 85 ( 3 ) S527 2011年03月

ステップ動作における予測の有無が腹直筋・内腹斜筋の筋活動開始時間に与える影響

松田直樹, 谷口圭吾, 池田祐真, 青木信裕, 森田寛子, 金子文成, 片寄正樹

理学療法学 ( (公社)日本理学療法士協会 ) 38 ( Suppl.2 ) ROMBUNNO.PI2-019 - 019 2011年

肩関節外旋筋群の疲労が肩関節運動覚に与える影響

飯田尚哉, 金子文成, 青木信裕

北海道理学療法士学術大会プログラム・抄録集 62nd 46 2011年

第31回札幌国際スキーマラソン参加者に対する体力測定事業報告

青木信裕, 金子文成, 谷口圭吾, 林貢一郎, 塩見寛, 片寄正樹

北海道理学療法士学術大会プログラム・抄録集 62nd 46 2011年

選択的筋疲労条件を用いた半腱様筋機能の解明

青木信裕, 金子文成, 片寄正樹

日本理学療法学術大会 ( JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION ) 2010 ( 0 ) AbPI2121 - AbPI2121 2011年

【目的】これまでに我々のグループは，ハムストリングを構成する半腱様筋（ST），半膜様筋（SM），大腿二頭筋（BF）の筋活動が膝関節屈曲角度によって変化することを報告した（西野, 2004. Kubota, 2009）。しかし，動的課題でハムストリングの各筋が有する機能は明らかではない。各筋の役割を検索するために，各筋の機能を欠損させて動的な運動学的解析を行うことが有効であると考える。このことから，選択的な筋疲労を誘起することによる機能的欠損実験を試みてきた。本研究の目的は，ハムストリングにおける動的機能の解明への導入として，疲労による STの機能的欠損によって静的筋出力時にハムストリングのふるまいがどのように変化するかを明らかにすることである。 【方法】対象は健常成人男性とし，左下肢を測定対象とした。測定機器は等速性筋力測定機器を使用し，測定肢位は腹臥位とした。介入はSTの選択的な疲労を誘起するために，STへの神経筋電気刺激(NMES)とした。NMESは低周波治療機器を使用し，刺激肢位は腹臥位で膝関節屈曲60°とした。電気刺激は刺激周波数20Hz，刺激時間30分，刺激強度は被験者が耐えうる最大強度と規定した。実験課題は等尺性膝関節屈曲運動の最大随意収縮（MVC）課題と一定力出力課題とし，NMESによる介入の前後でランダムに実施した。MVC課題は膝関節屈曲15゜，60゜，105゜で2回ずつ実施した。一定力出力課題は膝関節屈曲105゜で実施し，膝関節屈曲105゜での介入前MVC課題で得られた最大トルクの25％，50％，75％を目標値として設定した。測定項目は膝屈曲トルクと下肢筋活動とした。筋活動の測定は表面電極を使用し，ST，SM，BFから導出した。データ解析として，MVC課題は各角度における最大膝屈曲トルクの最大値を採用し，そのときの各筋の筋電図積分値と中央周波数を算出した。一定力出力課題は目標値を出力している部分の3秒間を分析対象とし，筋電図積分値と中央周波数を算出した。統計学的解析は，最大膝屈曲トルクにおいては測定時期要因と膝関節角度要因について反複測定二元配置分散分析を実施した。交互作用が認められた場合には単純主効果の検定を行った。筋電図積分値と中央周波数は各筋の各出力強度によってそれぞれ対応のあるt検定を実施した。有意水準は5%とした。 【説明と同意】本研究は，本学倫理委員会の承認を得た上で実施した。また，被験者にはヘルシンキ宣言に基づき，事前に研究目的や測定内容等を明記した書面を用いて十分な説明を行った。その上で，被験者より同意の得られた場合のみ測定を開始した。 【結果】膝関節最大屈曲トルクは介入後にどの関節角度においても有意に低下した。そのときの筋電図積分値は膝関節15°では介入後においてST，SMが有意に低下し，膝関節105°では介入後においてSM，BFで有意に増加した。一定出力課題では，STは介入後において25%，50%の出力の際に筋電図積分値が有意に増加し，中央周波数が有意に低下した。SMは全ての出力において介入後に筋電図積分値が有意に増加し，中央周波数は50％の出力の際に有意に増加した。BFは介入前後で変化はなかった。 【考察】最大トルクが介入後に低下したことから，NMESで筋疲労が生じていたことは明らかであった。また，一定出力課題のSTにおける筋電図解析の結果から，STには筋疲労が生じたことが示唆された。これまでの金子らのグループによるST機能に関する解析結果から，STの疲労によって膝関節深屈曲位で選択的なトルクの低下が予想された。しかし，今回の結果からSTの疲労により深屈曲位での低下が起こるわけではなかった。積分筋電図の結果から，膝関節伸展位では介入後にSTとSMが膝屈曲トルクに貢献することができなくなったために最大トルクが低下したと考える。一方，膝関節105°では介入後にSMとBFの筋活動量は増加していたにもかかわらず，膝屈曲トルクが減少していた。このことから，膝関節深屈曲位での膝屈曲トルクの生成にはSTが大きく貢献している可能性が考えられ，過去の報告に矛盾しない。一方，一定出力課題時にはSMは筋電図積分値が増加しているにも関わらず，中央周波数は増加した。このことは，SMでは介入後に筋伝導速度が速くなったことを示し，動員された運動単位が質的に変化した可能性が高い。STが疲労し十分な膝屈曲トルクの生成ができなかったためにSMがその機能を補うように活動した可能性がある。これらのことから，ハムストリング内側のSTとSMにおいてはお互いの機能を補完するように機能的に連関する機構がある可能性があり，今後の研究課題である。 【理学療法学研究としての意義】STが静的課題下で果たす機能的役割を明らかにすることは，膝関節障害を有する症例の評価・治療の根拠となる可能性がある。

選択的筋疲労条件を用いた半腱様筋機能の解明

青木信裕, 金子文成, 片寄正樹

理学療法学 38 ROMBUNNO.PI2-121 2011年

ステップ動作における予測の有無が腹直筋・内腹斜筋の筋活動開始時間に与える影響

松田直樹, 谷口圭吾, 池田祐真, 青木信裕, 森田寛子, 金子文成, 片寄正樹

日本理学療法学術大会 ( JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION ) 2010 ( 0 ) AbPI2019 - AbPI2019 2011年

【目的】腹筋群は,多くの下肢筋の起始部である骨盤の固定作用を担う点から,下肢運動時に重要であると言われている.スポーツの動作場面の中では,次に行う動作が予測できない非予測状況が多く存在し,そのような状況における外傷発生が多いと考えられる.また,非予測状況での動作中の筋活動や動的アライメントは,予測可能な状況に観察される特徴とは異なることが報告されている.しかし,非予測状況における腹筋群の筋活動は検討されていない.そこで本研究では,ステップの方向に対する予測の可否が,内腹斜筋・腹直筋の筋活動に与える影響を明らかにする事を目的とした. 【方法】対象者は健常男性16名とした.課題は,安静立位からの右足ステップとし,目標位置は最大歩幅の30%の位置と,その位置から左右それぞれに30cm移動させた位置の計3か所とした.カウントダウンを行い,0秒になった瞬間に目標位置のランプを点灯させ,対象者にランプが点灯した方向にできるだけ早くステップを行わせた.予測課題は,試技実施前に予め点灯するランプを教示するが,非予測課題では教示を行わない事とした.対象者には,ランプ点灯前に動作を開始しないように指示した. 動作はハイスピードカメラにより記録した. 対象者は両課題で,各方向へのステップを無作為に5回ずつ実施した.対象者はWii-Balance Board(任天堂社製)上で安静立位を保持し,モニター表示される重心位置を一定範囲で中心に留まるように調節し,その状態から課題を実施した.目標位置は,Wii- Balance Board上面と同じ高さの台上に設定した.筋電図の測定は表面筋電図を使用し,測定筋は左内腹斜筋(LIO)・右内腹斜筋(RIO)・左腹直筋(LRA)・右腹直筋(RRA)・右縫工筋(Sa)とした.電極貼付部位は,LIO・RIO・LRA・RRAはNgらの方法に準じて貼付し,Saは上前腸骨棘から大腿骨内側上顆を結んだ線分上で,上前腸骨棘より4横指遠位部の筋腹部位を触診・超音波診断装置で確認後,電極を貼付した.各筋のOnsetTimeは,安静立位時の平均筋活動量を基準に,その標準偏差の3倍を加算した値を超えた時間とし,LIO・LRA・RIO・RRAはSaのOnsetTimeとの差(OnsetGap)を算出した.ハイスピードカメラで同定したランプ点灯から,ステップ時のヒールコンタクト(HC)とSaのOnsetTimeまでの時間および各筋のOnsetGapを両課題間で対応のあるt検定を用いて比較し,有意水準は5%未満とした. 【説明と同意】本実験の対象者には,本実験の目的・趣旨を十分に説明し,書面で参加の同意を得られた者に対して実験を実施した. 【結果】ランプ点灯からHCまでの時間は,予測課題(626±105ms),非予測課題(726±94ms)であり,非予測課題で有意にHCの時間の遅延が確認された.ランプ点灯からSaのOnsetTimeまでの時間は,予測課題(-232±115ms),非予測課題(-150±141ms)であり,方向指示よりも早い時期に筋活動が開始しており,非予測課題で有意に筋活動の遅延が確認された.RIOのOnsetGapは予測課題(195±164ms),非予測課題(293±172ms)であり,非予測課題で有意な筋活動の遅延が確認された.LIO・LRA・RRAの各筋では,課題間で有意な差が検出されなかった. 【考察】本研究では,非予測課題において,Saの筋活動開始時間の遅延,ランプ点灯からHCまでの時間延長およびSaとRIOの筋活動開始時間の間隔の延長が確認された.非予測課題でランプ点灯からHCまでの時間が延長した事は,選択反応課題における反応の遅れによるものと考えられる.このことはステップ方向が予測できなかったために,ランプ点灯前に予めSaの筋活動を発生させるタイミングが遅れたことによる結果だと考えられる.また,非予測課題でRIOのOnsetGapに有意な増加が確認されたことは,SaとRIOの筋活動開始時間の間隔が延長したことを示し,RIOがSaよりも非予測課題の影響を強く受け,その結果としてRIOのOnsetの時期が遅れた可能性を示唆している.右足ステップ時，運動脚骨盤の引き上げ・右下肢への荷重に対する骨盤固定の役割を果たすと考えられるRIOの筋活動が非予測状況で遅れる現象は,障害や外傷の発生に関わっている可能性が推察される. 【理学療法学研究としての意義】非予測状況時の腹筋群の活動様相の解明は,外傷発生に関連のある下肢筋活動や動的アライメントの要因を探るうえでの基礎資料になり得るとともに,外傷発生後の効果的な理学療法プログラムの構築や再発予防に向けた方策の検討に寄与すると考える.

神経筋電気刺激の刺激強度と立ち上がり時間が関節運動に及ぼす影響

榊善成, 金子文成, 青木信裕, 滝川光一, 大西郁夫

理学療法の医学的基礎 14 ( 1 ) 36 2010年05月

半腱様筋への電気刺激がもたらす選択的筋疲労の検証

青木信裕, 金子文成, 青山敏之, 速水達也, 片寄正樹

理学療法の医学的基礎 14 ( 1 ) 38 2010年05月