スマートフォンを回転させることで手足の器用さを定量的に測る手法を開発 ～成長・加齢・トレーニングに伴う器用さの変化を見える化し、運動能力向上に貢献～

発表のポイント：

定量化が難しかった手や足の「器用さ(※1)」を、その重要な側面である「運動のばらつき」に注目し、短時間スマートフォンを一定の動きでぐるぐる回すだけで簡単に「見える化」する技術を開発し(図１)、日常生活の中でも手軽に利用可能な方法を創出しました
子供から高齢者までを対象に本手法で器用さと関係する運動のばらつきを評価した結果、年齢によるばらつきの増減が明らかになり、個人ごとに同年齢層での器用さの度合いを評価できるようになりました。また、利き手を矯正した人の器用さのバランスが異なること、利き手矯正者は足の器用さバランスも変化することが明らかになりました
本研究を発展させることにより、スポーツ種別に則したトレーニング効果や医療や介護分野での運動リハビリによる回復過程の「見える化」、日常生活でのモニタリング等の活用が期待されます


　日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田 明、以下 NTT）は、スマートフォンを使って短時間の繰り返し運動の「ばらつき」を定量的に評価することにより、「器用さ(※1)」の度合いを簡単に見える化する方法を開発しました(図１)。本手法により、特殊な器具を使わずに手軽な計測が出来るようになり、足の動きの器用さも計測することが可能となりました。器用さを手軽に評価する本技術の発展により、スポーツ種別に則したトレーニング効果や運動リハビリによる回復過程の「見える化」が期待されます。
　本成果は、6月24日より開催される、コミュニケーション科学基礎研究所オープンハウス2024に出展いたします。


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図１　スマートフォンを使った手軽な手足の器用さの測定

1．研究の背景
　人間は、学習によって複雑な感覚情報をもとに思ったとおりに動くことができるようになります。しかしロボットと異なり、どんなに上達した動きでも「ばらつき」が生じ、思った通りに動かすことはできません。この運動のばらつきは、長年、脳運動研究分野でも注目されてきました。手や足を自在に動かす脳の情報処理の仕組みを理解するためには、成長やトレーニングによって運動のばらつきがどのように変化するかを調べ、そのメカニズムを理解することが必要です。これまでNTTでは、人に寄り添うICTを構築するため、感覚や運動生成に関わる脳情報処理を理解する研究を行ってきました。本研究では、人の「思った通りに動かせる」能力と深く関係する「動きのばらつき」を、より簡単に計測する方法について検討を進めてきました。
　従来、手を「思った通りに動かせる」能力は、例えば一定時間に細い棒を穴に何本入れられるか、あるいは小さなブロックを幾つ運べるか、などの作業効率が評価に使われてきましたが、それらの手法は特殊な器具を使用するため、専門家や研究者の使用に限定されることが多く、手軽な評価が困難でした。そのため、幅広い年齢層を対象に多人数の計測することは多くの労力を要とし、成長や加齢の影響、あるいは個人のトレーニングによる器用さ(※1)の変化や左右のバランスの状態を簡単に調べることは困難でした。また、足の器用さについては、片足のバランス計測をする手法などが用いられていましたが、その手法は全身の感覚情報処理の機能も含む評価になってしまうため、足自体を動かす器用さの計測としては十分ではありませんでした。