義肢制御学習における視線戦略と所有感:ウェアラブルアイトラッキングを用いた比較研究
Manabu Yoshimura1, Hiroshi Kurumadani2, Shota Date3
1Kawasaki University of Medical Welfare, 288 Matsushima, Kurashiki, 701-0192, Okayama, Japan. myoshimura@mw.kawasaki-m.ac.jp.
Journal of neuroengineering and rehabilitation
|December 28, 2025
まとめ
義肢トレーニングはタスクパフォーマンスと所有感を向上させる。視線戦略はボディパワー型義肢と筋電義肢の間で異なるが、トレーニング効果は義肢の種類や利き手よりも大きい。
科学分野:
- リハビリテーション工学
- ヒューマンコンピュータインタラクション
- 神経科学
背景:
- 義肢制御は、感覚フィードバックの制限により、適応的な視覚戦略を必要とする。
- 義肢学習中の視線行動(注視、まばたき率)の変化は十分に調査されていない。
- 視線の移動を理解することは、義肢の使用とユーザーエクスペリエンスを最適化するために重要である。
研究 の 目的:
- ボディパワー型義肢と筋電義肢の制御学習中の視線行動と所有感の変化を調査すること。
- これらの変化を義肢の種類(ボディパワー型 vs 筋電義肢)と利き手に基づいて比較すること。
- 長期にわたり義肢を使用している個人の視線適応を調査すること。
主な方法:
- 36名の健常成人を対象に、シミュレートされた義肢タスク(ボディパワー型/筋電義肢、利き手/非利き手)でトレーニングを行った。
- 視線行動(注視、まばたき率)とタスク完了時間をトレーニング前後で測定した。
- 所有感は自己申告で評価した。義肢装用中の切断者2名も参加した。
主要な成果:
- 全ての参加者は、トレーニング後にタスク完了率が向上し、所有感が増加した。
- ボディパワー型義肢ユーザーはターゲットへの注視(予測的視線)を増加させ、筋電義肢ユーザーは手/物体(補償的視線)に焦点を合わせた。
- 義肢の種類や利き手による有意な差は見られなかった。まばたき率は安定していた。
結論:
- 短期的な義肢トレーニングは、パフォーマンスと所有感を向上させ、主に視線行動を形成する。
- ボディパワー型義肢と筋電義肢で異なる視線戦略が現れるが、統計的に有意な主効果はなかった。
- 上肢切断者は効率的な視線配分と所有感を示し、長期的な適応を示唆している。
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