運動の自由度とは？自由度の秘密を解明！

【臨床メモ】
なぜ三角巾を巻くのか？
安易すぎないか？
整形疾患ならとてもわかりやすい。
脳卒中片麻痺で三角巾を巻くには、
それ相応の理由が必要になります。
痛みがあるからつける？
亜脱臼があるからつける？
三角巾をつけたはいいが、いつはずすの？
疑問はつきません。
そこでヒントになる考え方を紹介します。

✅ベルンシュタイン
ニコライ・ベルンシュタイン（Nikolai Bernstein）
・ロシアの生理学者
・運動制御や運動学習に関する研究
・運動の自由度問題や運動の協調性に関する
　理論を発展させ、現代の運動科学に大きな影響

✅ベルンシュタインの運動の自由度問題
・運動制御における重要な概念
・特に人間や動物が動作を行う際に、
　どのようにして多様な運動パターンを選択するかに関するもの
・運動を実行するために、
　必要な関節の動きの自由度が多すぎることから生じる「冗長性」に関連
・同じ動作を達成するために、異なる関節の組み合わせや筋肉の使い方が
　可能であるため、どのように最適な動きを選択するかが課題となる
・運動学習の過程において、
　運動の自由度を「凍結」したり「解放」したりすることが重要
・初心者が動作を学ぶ際に、まずは動きの選択肢を減らし、
　徐々に自由度を増やしていくというプロセス
・このアプローチは、特にスポーツやリハビリテーションの分野で応用

✅四肢の自由度
上肢全体の自由度：7
各関節の動きを合計
・肩関節：自由度３（屈曲・伸展、内転・外転、内旋・外旋）
・肘関節：自由度１（屈曲・伸展）
・前腕：　自由度１（回内・回外）
・手関節：自由度２（屈曲・伸展、内外転）

下肢全体の自由度：７
・股関節：自由度３（屈曲・伸展、内転・外転、内旋・外旋）
・膝関節：自由度１（屈曲・伸展）
・足関節：自由度３（底屈・背屈、内返し・外返し、内転・外転）

脊柱の自由度：６
　屈曲・伸展、側屈、回旋
・頸部
・胸椎
・腰椎
＊脊柱は諸説あり、複雑

✅まとめ
・関節の自由度が増えると、動きの選択肢が増加し、制御や協調が難い
　➡動きの難易度が上がる
・一方、自由度を減らす（例えば中間関節を固定する）と、動きは単純化
　➡動きの制御が容易になる
・ただし、高自由度は柔軟性や適応性を高める利点もあり