记者会见「运动习得は片腕と両腕では大违い-片腕运动と両腕运动では异なった脳内过程が运动学习に用いられることを解明-」研究成果

记者会见「运动习得は片腕と両腕では大违い-片腕运动と両腕运动では异なった脳内过程が运动学习に用いられることを解明-」
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1.発表日時:平成18年10月6日(金) 14:00 ~15:00
2.発表场所:东京大学教育学部010教室(地下1阶)
3.発表タイトル:「運動習得は片腕と両腕では大違い ?片腕運動と両腕運動では異なった脳内過程が運動学習に用いられることを解明?」
4.発表者:野崎大地(东京大学大学院教育学研究科 助教授)
5.発表概要:
左腕だけで行う片腕运动に、右腕の运动を付け加えても、左腕の动作そのものに外见上ほとんど影响はありません。ところが运动学习の観点からみると、もう一方の腕の运动を付け加えて両腕运动とすることには大きな意味があることが分かりました。全く同じ腕の运动学习に、片腕运动と両腕运动で异なった脳内过程が使われていることを我々は明らかにしたのです。このため、同じ右腕(もしくは左腕)が、片腕だけで动かす场合と両腕一绪に动かす场合では、あたかも一部异なった人格を持っているかのように振る舞うのです。*本研究はクイーンズ大学(カナダ)神経科学センターのスコット教授、クァーツァー博士との共同研究であり、日本学术振兴会の特定国派遣事业および科学研究费补助金「基盘颁」の补助を受けて行われているものです。
6.発表内容:
ボート競技や水泳等、両腕を同時に動かす必要があるスポーツでは、動作を分解して、まずは片腕運動としてスキルを体得しようとする方法がとられることがあります。このとき「右腕が憶える」という言い方をしますが、文字通り「右腕が憶える」のであれば、片腕運動として獲得したスキルは確かに両腕運動時にも十分に活かされるはずです。この予想が正しいかどうか、我々はロボットアームを用いた行動実験により検討しました。
被験者はロボットアームを装着し、前方のターゲットに向かって左手を伸ばす运动(リーチング运动)を行いました(図1)。このときロボットアームによって力场を课し、左手の移动速度に比例した外力が腕に加わるようにすると、最初は左手の轨道は大きく曲げられてしまいますが、何回も试行を繰り返すと、元の直线的な轨道を取り戻します。この力场の存在下でリーチング运动を行うための适切な指令を筋に送るスキルを获得したのです。
我々は片腕运动で获得したこの左腕のスキルが、両腕运动中の左腕には高々70%しか活かされないことを明らかにしました(図1叠)。运动学习効果が部分的にしか転移しないのは、両腕を动かすために生じる脳の负担増のせいでしょうか?次に、我々は両腕运动时の左腕のみに力场を课し、はじめから両腕运动中に左腕がスキルを获得するようにしました。この场合も、両腕运动として获得したスキルは片腕运动中の左腕には70%程度しか転移しませんでした(図1颁)。したがって、运动学习効果の部分的転移は、両腕运动に伴う脳の负担増や注意の分散とは无関係です。むしろ、左腕运动の学习が図のような片腕运动用、両腕运动用の脳内过程によって支えられていると考えることによって自然に説明することが可能です(図2)。なお、右腕を対象とした実験でも同様な结果が得られました。
我々は、さらに、(1)両腕运动时の左腕は运动学习効果をすっかり忘れ去っているようにみえるにもかかわらず、片腕运动时の左腕がなおも运动学习効果を保持しているという奇妙な状况を実现できること(図3础,叠)、(2)従来适応することが极めて困难とされていた逆方向を向いた二つの力场を、それぞれの力场に片腕运动、両腕运动を割り当てることによって、同时にしかも容易に学习できること(図3颁)、を示しました。これらの结果は図2叠に示すような运动学习の図式が妥当であることを意味しています。
以上から、スキルは「右腕もしくは左腕が忆える」のではなく、正确には「片腕运动用の右腕(左腕)が忆える」「両腕运动用の右腕(左腕)が忆える」ということになります。この成果は、両腕运动时に必要なスキルを一旦分解して片腕运动として获得しようとするスポーツや楽器演奏などで用いられる练习方法や、麻痺した腕のリハビリテーションを両侧性の运动によって促进しようという両侧性トレーニングを行うことに、神経科学的に一定の根拠を与えると同时に、その効果には上限があることを示唆しています。また、一见同じようにみえる片腕运动时と両腕运动时の右腕もしくは左腕の运动が、行动レベルで本质に异なっていることを示した最初の报告でもあります。运动学习の観点からすると、片腕だけで动かすか、両腕を一绪に动かすかで、同じ腕が一部异なった人格を持つかのように振る舞うのです。
7.発表雑誌:
Nature Neuroscience(ネイチャーニューロサイエンス)のオンライン版に
10月8日(日)午后1时(アメリカ东部夏时间)に掲载予定
8.问い合わせ先:
野崎大地(东京大学大学院教育学研究科 助教授)
9.添付资料:
図1, 2, 3