運動制御と臨床応用

出版社: 文光堂
著者:
発行日: 2020-06-11
分野: 臨床医学:外科  >  リハビリ医学
ISBN: 9784830645846
電子書籍版: 2020-06-11 (第1版第1刷)
書籍・雑誌
≪全国送料無料でお届け≫
取寄せ目安:8~14営業日

5,500 円(税込)

電子書籍
章別単位での購入はできません
ブラウザ、アプリ閲覧

5,500 円(税込)

商品紹介

本書では,シミュレータやモデルを用いて捉えたヒトの身体制御システムについて,国内外の研究結果に基づく豊富な知見と多数のイラストを盛り込みながら丁寧に解説している.
I部ではFB制御,FF制御などシミュレータを用いた運動制御・運動学習,Ii部では姿勢制御とその運動学習,III部ではUCM解析の理論と運動の協調性の定量化を取り上げている.さらに付録として著者自らが作成した制御シミュレータの取得・操作マニュアルが付いており,読んで理解するのみならず,操作し体感しながら制御の理論や仕組みの理解を深めることができる.
リハビリテーション医学とシステム工学の連携に興味がある研究者をはじめ,さまざまな側面からヒトの姿勢・運動のメカニズムを理解し,臨床で活用したい理学療法士や作業療法士,医師にとっても必読の一冊だと言えよう.

目次

  • 第I部運動制御理論の基礎
     第1章 制御理論への招待
      1 工学的運動制御理論の視点
      2 システムとモデル
      3 階層間変換と不良設定問題
      4 制御する側とされる側のシステム:操作量≠制御量
     第2章 シミュレータで学ぶフィードバック制御
      1 フィードバック制御とは:手動制御と自動制御
      2 ON-OFF制御
      3 比例制御
      4 PID制御
      5 時間遅れのある系でのフィードバック制御
      6 フィードバック制御の理解を深めるための補足
     第3章 シミュレータで学ぶ運動制御と運動学習
      1 適切な軌道の実現:定値制御と追値(追従)制御
      2 フィードフォワード制御
      3 制御対象のモデルを用いた制御
      4 ニューラルネットワークと学習
      5 逆モデルの学習とフィードフォワード制御
      6 フィードバック誤差学習

    第II部 姿勢制御と臨床応用
     第4章 姿勢の安定性
      1 安定性限界
      2 COMとCOPの位置関係
      3 安定性臨界
     第5章 姿勢反応
      1 予測的姿勢調節
      2 代償的姿勢反応
      3 ステッピング戦略
     第6章 姿勢制御の運動学習
      1 感覚フィードバック
      2 顕在学習と潜在学習
      3 バランス練習による神経可塑性

    第III部 運動の協調性と定量化
     第7章 UCM解析の理論
      1 冗長性と協調性
      2 グラフ上の点のバラツキから協調性を読み取る
      3 UCM解析の計算原理と計算例
      4 より一般的な場合のUCM解析の計算式
     第8章 姿勢制御の協調性と定量化
      1 ステップ1:筋シナジー
      2 ステップ2:ヤコビ行列(ヤコビアン)
      3 ステップ3:UCM解析

    付録 単関節運動制御シミュレータUniAxisJoint.jar操作説明書
    略語一覧

この書籍の参考文献

参考文献のリンクは、リンク先の都合等により正しく表示されない場合がありますので、あらかじめご了承下さい。

本参考文献は電子書籍掲載内容を元にしております。

第I部 運動制御理論の基礎

P.18 掲載の参考文献
1) デビッド・マー : ビジョン-視覚の計算理論と脳内表現, 産業図書, 東京, 1987
2) スーパー大辞林, 三省堂, 東京, 2013
3) フリー百科事典ウィキペディア : システム. https://ja.wikipedia.org/wiki/システム
4) 吉田直樹 : 運動制御における階層間変換と上肢リハビリテーション, 博士論文 (東京大学), 2007
7) 高野政晴 : 詳説 ロボットの運動学, オーム社, 東京, 2004
8) 川人光男 : 脳の計算理論, 産業図書, 東京, 1996
9) 日本工業規格 : 自動制御用語-一般 (Z8116)
P.50 掲載の参考文献
1) ノーバート・ウィーナー : サイバネティックス-動物と機械における制御と通信, 岩波書店, 東京, 1962
2) Wiener N : Cybernetics : Control and communication in the animal and the machine, Wiley, New York, 1948
3) 富田豊ほか : バイオサイバネティクス-生理学から制御工学へ, コロナ社, 東京, 2009
4) 新美亮輔ほか : 反応時間, 2013. https://bsd.neuroinf.jp/wiki/反応時間
5) 広井和男 : PI制御に欠けているもの : D制御. MS TODAY 13 : 2-3, 2004. http://www.m-system.co.jp/rensai/pdf/r0409.pdf
6) 森政弘ほか : 初めて学ぶ基礎制御工学, 東京電機大学出版局, 東京, 2001
7) 佐藤和也ほか : はじめての制御工学, 講談社サイエンティフィク, 東京, 2010
P.81 掲載の参考文献
2) 今水寛 : 脳科学辞典「内部モデル」, 2012. https://bsd.neuroinf.jp/wiki/内部モデル
5) 川人光男 : 脳の計算理論, 産業図書, 東京, 1996
6) 村松鋭一ほか : むだ時間システムの制御-入門から最新動向まで 第10回 : フィードバック誤差学習とむだ時間. 計測と制御 45 : 735-740, 2006

第II部 姿勢制御と臨床応用

P.110 掲載の参考文献
4) 白井明彦ほか : WiiRemoteプログラミング, オーム社, 東京, 2009
5) 大津真 : 改訂版 ActionScript 3.0 プログラミング入門 for Adobe Flash CS4/CS3, ビー・エヌ・エヌ新社, 東京, 2009
9) Dettmann MA, et al : Relationships among walking performance, postural stability, and functional assessments of the hemiplegic patient. Am J Phys Med 66 : 77-90, 1987
23) Hasegawa N, et al : Short-term effects of postural control by standing on a tilting board in patients with Parkinson's disease. Physiother Theory Pract 26 : 1-7, 2019
56) Harbourne RJ, et al : Nonlinear variables can assist in identifying postural control deficits in infants. Journal of Sport & Exercise Psychology 29 : S31-S32, 2007
57) 田原孝 : 臨床におけるカオスの応用. バイオメカニズム学会誌 19 : 105-116, 1995
59) 青木修ほか : カオス解析による変形性膝関節症患者の歩行分析. 理学療法科学 22 : 109-113, 2007
P.152 掲載の参考文献
1) Belen'kii VE, et al : Elements of control of voluntary movements. Biofizika 12 : 135-141, 1967
28) Latash ML : Neurophysiological Basis of Movement, Human Kinetics, Champign, 1998
33) Bernstein N : The coordination and regulation of movements, Pergamon Press, London, 1967
55) 浅賀忠義 : 姿勢. PT・OTのための運動学テキスト, 小柳磨毅ほか編, 金原出版, 東京, 341-364, 2015
P.180 掲載の参考文献
2) 長谷公隆編著 : 運動学習理論に基づくリハビリテーションの実践, 第2版, 医歯薬出版, 東京, 2016
5) Kovacs AJ, et al : The learning of 90° continuous relative phase with and without Lissajous feedback : external and internally generated bimanual coordination. Acta Psychol (Amst) 136 : 311-320, 2011
40) Mahoney JR, et al : The role of prefrontal cortex during postural control in Parkinsonian syndromes a functional near-infrared spectroscopy study. Brain Res 1633 : 126-138, 2016
43) Sehm B, et al : Structural brain plasticity in Parkinson's disease induced by balance training. Neurobiol Aging 35 : 232-239, 2014
44) Fujimoto H, et al : Cortical changes underlying balance recovery in patients with hemiplegic stroke. Neuroimage 85 : 547-554, 2014

第III部 運動の協調性と定量化

P.222 掲載の参考文献
1) Latash ML : Neurophysiological basis of movement, Human Kinetics, Champaign, 1998
2) マーク L. ラタッシュ : 運動神経生理学講義 細胞レベルからリハビリまで, 笠井達哉ほか監訳, 大修館書店, 東京, 2002
4) Latash ML : Fundamentals of motor control, Academic Press, London, 2012
5) 阿部匡樹 : 冗長解に対する運動制御系の方略を探る. バイオメカニズム 22 : 59-68, 2014
8) Olafsdottir H, et al : Elderly show decreased adjustments of motor synergies in preparation to action. Clin Biomech 22 : 44-51, 2007
P.240 掲載の参考文献
1) Hughlings Jackson J : On the comparative study of disease of the nervous system. Br Med J 17 : 355-362, 1889
2) Bernstein N : The coordination and regulation of movements. Pergamon Press, London, 1967
3) Gelfand IM, et al : On mathematical modeling of the mechanisms of the central nervous system. Models of the structural-functional organization of certain biological systems, Gelfand IM, et al eds, Nauka, Moscow, 9-26, 1966
10) Kutch JJ, et al : Endpoint force fluctuations reveal flexible rather than synergistic patterns of muscle cooperation. J Neurophysiol 100 : 2455-2471, 2008
12) Krishnamoorthy V, et al : Muscle modes during shifts of the center of pressure by standing persons : effect of instability and additional support. Exp Brain Res 157 : 18-31, 2004
16) Asaka T, et al : Modulations of muscle modes in automatic postural responses induced by external surface translations. J Mot Behav 43 : 165-172, 2011
20) Asaka T, et al : Effects of Aging on Feedforward Postural Synergies. J Human Kinetics 20 : 63-70, 2008
22) Latash ML : Synergy. Oxford University Press, New York, 2008

最近チェックした商品履歴

Loading...