皮膚電気刺激による受容感覚の安定化と感覚フィードバックへの応用

基盤研究(B)

二見 亮弘  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20156938)

7,000千円 (直接経費: 7,000千円)

皮膚電気刺激による受容感覚の安定化のために皮膚インピーダンスを利用することの可能性および有効性を明らかにすることを目的として,皮膚インピーダンスの電気的等価回路のパラメータ(抵抗成分Rp,容量成分Cp)と絶対閾値の関連性について検討を行った。その結果,電極ペーストの皮下への浸透や,電極と皮膚との接触面積の変化による閾値の変動と,正弦波交流により測定した皮膚インピーダンスから推定したRp, Cpとの間に関連性があること,繰返し電気刺激の印加による絶対閾値の変動が刺激パルス波形から推定されるRpと関連性があることが示された。また,皮下での電流の通過面積の拡大が絶対閾値の変化に関連していることが,実験結果に対する考察を通して示唆された。これらの結果は,皮膚-電極間の電気的接触状態,電気刺激効果を評価するために,皮膚インピーダンスを用いることが可能であることを示すと共に,電気刺激による受容感覚の大きさを刺激前に予測できることを示すものである。
また,刺激波形からRpを推定する方法により,Rpおよび絶対閾値が,電気刺激を繰り返すことによって変動することが明らかになった。このことは,実時間的に状態を把握することが重要であることを示すが,本研究の方法は実時間推定を容易にするとともに,絶対閾値との関連性も確認されたので,有用な方法になると思われる。今後,正弦波交流による計測方法と組み合わせて検討を進めることで,絶対閾値や受容感覚の変動の直接的原因を解明する必要性がある。