平成30年度も昨年度に引き続いて、ヒトやサル、ラットなどの歩行計測を行い、計測したデータの解析や神経筋骨格系の数理モデルを用いた動力学解析から、それぞれの歩行運動に内在するシナジー構造やその形成メカニズムの解明を目指した。特に、筋シナジーに基づく脳神経系の制御モデルとヒトの筋骨格モデルを統合した動力学シミュレーションを実施してヒトの計測結果と比較した結果、運動制御における少数の制御パラメータを変えるだけで、歩くことも走ることもできることを数理的に明らかにした。この成果はScientific Reportsに採択され、プレスリリースを行いその成果を公表した。
また、左右に分離された二つのベルトを持つ特殊なトレッドミル上を後肢で歩行するラットを対象に、筋シナジーに基づく脳神経系の制御モデルとラットの筋骨格モデルを統合した動力学シミュレーションを実施し、シミュレーション結果をラットの計測結果と比較した。その結果、感覚情報に基づいて筋シナジーを制御することで、左右のベルト速度の変化に対して適応的な歩行を実現できることを明らかにした。この成果もScientific Reportsに採択された。
さらに、同じ速度領域でヒトの歩行と走行が共存するメカニズムを理解するために、ハイブリッドな力学系を有するシンプルな数理モデルを用いて解析した。現在、歩行と走行、そして転倒の形成原理が、ハイブリッド特有の数理構造より説明できることが明らかになりつつある。