アスリートの身体で起こっていること──スポーツ科学の知见から
アスリートたちは、どのように身体能力を向上させているのでしょうか。オリンピックや世界选手権で记録が更新される仕组みや、最新の测定技术について、身体の动きや知覚を研究する工藤和俊先生（総合文化研究科）に闻きました。
── スポーツ科学とはどのような分野でしょうか？
スポーツ科学は、スポーツを研究対象として生理学、神経科学、心理学、医学、生化学、工学、情报学など、さまざまな领域の知见を総合した応用科学です。パフォーマンス向上と健康増进がスポーツ科学の主な柱となっています。私の研究室では、スポーツ选手、ダンサー、音楽家、俳优などの熟练者がどのように自らの身体を使い、周囲の环境を知覚しているのかについて研究しています。熟练した行為は常に、熟练した知覚と一体になっています。具体的な研究例としては、ダンサーはどのようにして自らの动きを音楽に合わせているのか、レーシングドライバーはどのように周囲の环境を知覚しているのか、陆上竞技选手のピッチおよびストライド调整にかかわる知覚情报は何か、などの分析を行っています。
スポーツ科学の知见は、一般の人々の生活や健康増进にも役立ちます。私たちは日々、身体を使ってさまざまな活动をしており、ストレスマネジメントやポジティブシンキング、怪我をしにくい身体づくりなど、スポーツ科学は非常に広い分野に応用されます。驹场キャンパスでの私の授业では、身体作りの基本に加えて、オペラ歌手として活跃する先生をお招きし、姿势の改善や発声トレーニングを行う试みなどを取り入れることもありました。スポーツ科学の中で研究が进められてきたプレッシャーへの対処法などは、音楽演奏を含む多くの身体パフォーマンスに応用することが可能です。これらの授业をとおして、人前で话すことが苦手な学生も、学期末には见事なパフォーマンスができるようになりました。
进化を続ける身体と测定技术
── 陸上競技選手の動きの計測から、何がわかるのでしょうか？
陆上竞技选手の身体运动の计测から、他者を含む周囲の环境が能力を引き出すことが分かってきました。ウサイン?ボルト选手は、2009年ベルリンで开催された世界选手権大会の100メートル决胜で、9秒58という世界新记録を出しました。同大会2位のタイソン?ゲイ选手は、9秒71という自己新记録をマークしました。决胜戦で隣同士のレーンを走った2人の动きを解析した先行研究から、2人のストライドが一部の局面で同期していたことが明らかになっています。これは、2人が别の组で走った準决胜では见られない现象でした。
2021年に鸟取県で开催された布势スプリント2021では、山县亮太选手が9秒95で日本记録を更新し、多田修平选手が10秒01で自己记録を更新しました。私たちの研究室では、深层学习法を利用した映像解析ツールを用いて选手の身体座标点を抽出し、2人の动きがどのように関连しているのか解析しました。その结果、2人のストライドは、异なるレースで走っていた準决胜よりも、隣り合うレーンで走っていた决胜において、より一致していることが明らかになりました。（※1）
これらの事例は短距离走ですが、スポーツ全般において、谁かが良い记録を出すと、それにつられて周囲の人々のパフォーマンスが伸びる、と言われることがよくあります。私自身は学生时代に器械体操部に所属していましたが、器械体操の世界でも同様の现象が确认されています。一人が新たな技を成功させるまでには时间がかかりますが、谁か一人が成功し、&濒诲辩耻辞;ブレイクスルー&谤诲辩耻辞;が起こると、周りの人々が后に続きます。また、観客の有无もパフォーマンスに影响します。このようなエピソードや、関连する実験结果は、个人の能力が各人の身体のみに内在するものではなく、他者を含む环境との関係性の中で引き出されるものであることを示しています。
出典：（※1）
── 最近の測定技術は、どのように進化しているのでしょうか？
最近では、映像から心拍を计测する技术も开発されています。この技术を使えば、例えば、野球のバッターがどれくらい紧张しているのか、心拍から瞬时に読み取ることができます。他には、微细な目の动きを解析する技术も発达してきました。眼球の动きから、その人が何を知覚し、何を考えているのかの手がかりを知ることができます。なかでも、微小眼球运动（マイクロサッカード）は、スポーツにおいてとても重要な情报となる可能性があります。高速カメラで时间解像度を上げて撮影すると、微小眼球运动から、选手が潜在的に空间のどこに注意を向けているのか読み取れるようになる可能性もあります。また、运动中に脳活动を计测する装置も进歩しています。信号/雑音比が改善され、运动中であっても信頼性の高い脳活动データが得られるようになってきました。
これらの技术に加えて、非线形力学系モデルと呼ばれる数理モデルを使って、これまで感覚的な言叶で説明されてきた复雑な変数间の関係も、数式や単位で示すことができるようになりつつあります。スポーツの试合では、相手の情报をより多く持っているほうが有利です。现状では、国际的な试合で选手の情报を解析することに関して、特に规制が设けられていません。アスリートの身体を自由に测定?解析することが可能になった今、技术の悪用や伦理的な问题も悬念されます。公平性と公正性を担保しつつ、技术をどのように活用して、アスリートのパフォーマンス向上につなげるかについては、これからも议论が必要でしょう。
「制约」を乗り越えた先に
── パリ五輪では、ブレイキンと呼ばれるダンススポーツが新競技に採用されました。スポーツ科学からみて、ダンスの上達に必要なことは何でしょうか？
音に対してより多様な动きができるようになると、ダンスを通した表现の幅が広がると考えられています。ダンスパフォーマンスの向上には、いくつかの段阶があります。まずは、音に合わせたリズミカルな运动ができるようになり、その运动を复雑化し、洗练させていく段阶があります。さらに、これらの运动を自由なタイミングで音楽と组み合わせていくという段阶があります。たとえば、熟练者は拍と拍の间のタイミングで自由に动きを入れられるのですが、これは初心者にとって大変に难しいスキルです。単にある运动を行うことと、その运动を特定のテンポやタイミングで行うことは、似ているようで大きく异なります。初心者が熟练者の真似をして踊ろうとしても、拍のタイミングに动きが引き込まれてしまうため、思うように身体を操作できないのです。
このような现象は、「动きの引き込み」（エントレインメント）と呼ばれています。リズミカルな音楽を闻くと体もリズミカルに动くようになったり、隣で踊っている人同士の动きが似てきたり、右手と左手の动きが似てきたり、といった现象も「引き込み」の一种です。引き込みを上手く利用すれば、上手な人の动きに同期して自分のパフォーマンスを向上させることができますが、意図せずに动きに引き込まれてしまうと、思い描いたパフォーマンスが実现できなくなります。例えば、両手を交互に早く动かそうとすると、右手と左手の动きが同期してしまいます。このように、无意识のうちに起こる「动きの引き込み」がダンスにおける「制约」の一つと考えられます。その「制约」を乗り越えたとき、思い通りの自由な表现が可能になるのです。（※2）
── スポーツにおける「制約」には、他にどのようなものがありますか？
もう一つの「制约」には、いわゆる「思い込み」があります。専门用语では认知バイアスといいます。スポーツにおいては、认知バイアスとなる色々な「思い込み」が存在します。例えば、テニスのサーブを打つとき、ぎりぎりのところでエースを狙うとミスが増えます。一方で、ミスをしないように缓くて确実なサーブを打つと、今度は相手に有利になってしまいます。ある人はぎりぎりを狙いすぎてミスが多くなり、ある人は安全なところを狙いすぎて相手に打ち返されてしまいます。つまり、ここが最适だと思っても実は违ったりする、という「思い込み」を克服することで、パフォーマンス向上の可能性が拓かれます。
无限にある选択肢のなかから、コートのどこを狙うのが最适なのかを见极めることで、実力が発挥できるようになります。この狙い场所は、当然ながら熟达レベルによっても変わります。初心者が熟练者を真似してラインぎりぎりのところを狙えば、当然ミスばかりになります。狙い场所はまた、熟达の时间スケールによっても変わってきます。短期的には最适でない狙い场所でも、长期的にみると最适になることがあります。ライン际を狙ってミスばかりしていた初心者であっても、上达してくれば同じ场所が最适な狙い场所になりうるということです。同様の例は、良いプレーとリスクとが隣接している多くのスポーツにあてはまります。このような认知バイアスという足枷から自由になることが、上达の秘诀です。
── 「制約」を乗り越える方法はあるのでしょうか？
诸々の「制约」を乗り越えるためには、それらに関连する変数を见つけていくことが重要です。ダンスに関しては、运动の速度が引き込みに大きな影响を及ぼすことが分かっています。思い通り身体が动かないときは、ピアノ演奏の练习のように、速度やテンポを変える练习が役立ちます。また、「思い込み」の克服には、无意识にあたりまえだと思っていることについて再考することが必要になります。この作业は大変な労力を伴い、一时的にパフォーマンスが低下してしまうこともあります。制约を乗り越えるには、辛抱强く、また忍耐强く自分自身に向き合うことが必要になるのです。
また、一般に运动学习は、いろいろな动きを「探索」（エクスプロレーション）することと、一つの限定した动きを「利用」（エクスプロイテーション）した反復练习のどちらも重要です。あたりまえに思っていることを再考することは「探索」の一例であり、一つのスキルを繰り返し练习することは「利用」の一例です。これらをバランス良く繰り返すことで、动きが洗练されスキルが向上していくのです。
ヒトの身体と可能性
── コンピュータを使った解析技術が進化していますが、ヒトの身体ならではの特徴はありますか？
コンピュータプログラムでヒトの身体や脳を再现しようとする试みがあります。しかし、これらを完璧に再现できたように思えても、実はその振る舞いを予测することはできません。なぜなら脳を含むヒトの身体は环境と不可分の存在であり、环境を含めて丸ごと再现できなければ、ヒトの振る舞いは予测できないからです。现在は地球规模で温暖化が进展しており、地球环境にこの先どのような変化があるのか予测することはきわめて难しい问题です。环境と不可分であるヒトの身体の振る舞いを予测することは、それ以上に难しい问题なのです。始めにお话しした陆上のパフォーマンスは、その具体例です。选手の身体状态に加えて、当日の気象条件や、隣のレーンで走る选手や、観客の応援などが复雑に相互作用した结果として、アスリートの卓越したパフォーマンスが生み出されるのです。一方で、コンピュータを使った解析でわかることは、ごく限定された环境内での身体の振る舞いであり、多様な环境に开かれた身体の振る舞いでないことに留意する必要があります。
私の研究室では、身体の动きの微细な変动を调べています。动きの変动は、身体内部の状态変化によっても、また外力など环境の変化によっても引き起こされます。このように、内部环境と外部环境の変动が重畳し相互作用するとき、动きを完全に再现することは原理的に不可能になります。例えば、同一の动作を繰り返しているように见えても、精密に计测すると、动きは常に少しずつずれています。もともと変动し続けているヒトの身体で、复雑な动きを繰り返し再现すること自体が、奇跡といっても良いでしょう。このことが、人间が身体を使って行うスポーツや芸术が、観客に感动を与え続ける理由の一つかもしれません。私たちの研究では、熟练者が决してこのような変动をなくそうとはせず、一部の変动を保ったまま正确さを実现するという、柔软な方略を採用していることが分かりました。ヒトであるからこそ生まれる変动に対して、ヒトがどのように対処しているのかという研究テーマは、「人间らしさ」に迫る一つのアプローチなのではないかと私自身は思っています。
参考文献
※1 Furukawa, H., Miyata, K., Richardson, M. J., Varlet, M., & Kudo, K. (2024). Could spontaneous interpersonal synchronization enhance athletes’ performance? A case report on the Japanese 100-m record race. Research Square.
※2 工藤和俊, 岡野真裕, & 紅林亘. (2023). 非線形力学系としての身体. 日本物理学会誌, 78(7), 390-398.
工藤 和俊
総合文化研究科 教授
1998年東京大学大学院総合文化研究科生命環境科学系修了、博士（学術）。東京大学大学院総合文化研究科助教、米国コネチカット大学 知覚と行為の生態学研究センター客員研究員、東京大学大学院情報学環?学際情報学府准教授などを経て2022年より現職。共著に（2013年、东京大学出版会）、（2019年、东京大学出版会）、（2022年、东京大学出版会）、（2022年、白水社）、 （2022年、Brill Sense）などがある。
取材日：2024年7月12日
取材：寺田悠纪、ハナ?ダールバーグ＝ドッド
