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Quantifying the cognitive action space and utilizing it to improve the quality of movements

Research Project

Project/Area Number 19K11621
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Kushiro Keisuke  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (60361599)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小高 泰  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (10205411)
山本 真史  日本福祉大学, スポーツ科学部, 准教授 (40736526)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords運動 / 感覚 / 認知 / 空間 / 身体 / 見積り / 巧緻性 / 主観
Outline of Research at the Start

本研究プロジェクトでは「運動のうまさ」を普遍的に評価する方法の獲得を目指す。ここでいう「運動がうまい」とは、ある特定の状況や状態にある個体がおこなう運動現象ではなく、すべてのヒトにおいて目的の行為を適切・正確、かつ効率的におこなう能力を示す。ヒトの持つこの普遍的な運動行為達成の能力は空間的な拡がりを持つと考えられ、我々はこれを『認知運動空間』とよぶこととした。本研究プロジェクトではヒト行動実験を通して『認知運動空間』の定量を試みる。これにより「運動のうまさ」の本質を明らかにし、その成果を社会に還元し得る形で提供することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to understand the sensory, cognitive, and motor functions behind the sophisticated physical movements of humans. It is thought that humans input sensory information from the environment around the body and reconstruct that space in the central nervous system (CNS). Furthermore, it is considered that the achievability of the desired motor action is judged and executed by referring to the cognitive elements that assess one's physical properties, psychological states, and motor image, among others, in addition to the space represented in the CNS. Therefore, we quantified and evaluated the functional properties of the cognitive space and elements represented in the CNS. Consequently, we found that humans perform actions by associating their sensory, motor, and cognitive functions dynamically and flexibly and that these functions are unconsciously controlled.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究プロジェクトは、ヒトの運動行動現象に対して運動学的な解析を行うことにより、感覚、認知、運動機能の関連性を調査した、行動制御学分野の基礎研究である。本研究プロジェクトで得られた研究成果は、医学・理学療法学、発育発達学、スポーツ科学など、さまざまな学問領域に関わる基礎知識になり得るのと同時に、高齢者の安全、交通工学、人間工学といった社会領域にも波及し得る。これにより、実生活に現存する問題へ解決手段や生活の質向上への貢献が期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(15 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Dynamic arm movements attenuate the perceptual distortion of visual vertical induced during prolonged whole-body tilt.2021

    • Author(s)
      Keisuke Tani, Shinji Yamamoto, Yasushi Kodaka, Keisuke Kushiro.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: In Press

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of dynamic visual motion on perception of postural vertical through the modulation of prior knowledge of gravity.2020

    • Author(s)
      Tani Keisuke, Ishimaru Sho, Yamamoto Shinji, Kodaka Yasushi, Kushiro Keisuke
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 716 Pages: 134687-134687

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2019.134687

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The kinetic mechanisms of vertical pointing movements.2019

    • Author(s)
      Yamamoto Shinji, Fujii Keisuke, Zippo Kisho, Kushiro Keisuke, Araki Masanobu
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 5

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2019.e02012

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of human left frontoparietal cortices in neural processes associated with task-switching between two sequences of skilled finger movements2019

    • Author(s)
      Uehara Shintaro、Mizuguchi Nobuaki、Hirose Satoshi、Yamamoto Shinji、Naito Eiichi
    • Journal Title

      Brain Research

      Volume: 1722 Pages: 146365-146365

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2019.146365

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 重力の作用が上肢運動生成の認知過程に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      岡本裕太郎、谷恵介、久代恵介
    • Organizer
      第17回 空間認知と運動制御研究会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] フットサル守備局面における集団的パフォーマンス定量化の試み2021

    • Author(s)
      戸田康介、藤井慶輔、久代恵介
    • Organizer
      第16回 空間認知と運動制御研究会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Smooth pursuit eye movement に関係する前頭葉神経細胞の活動2021

    • Author(s)
      小高泰、地本宗平、河野憲二
    • Organizer
      第16回 空間認知と運動制御研究会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] サッカーにおけるボール奪取・被有効攻撃予測に基づくチームの守備評価2020

    • Author(s)
      戸田康介、寺西真聖、久代恵介、藤井慶輔
    • Organizer
      第10回 スポーツデータ解析コンペティション
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト行動実験におけるデバイス開発2020

    • Author(s)
      久代恵介
    • Organizer
      2019年度 感覚と運動に関する包括的心理学研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 運動制御における重力利用の検証2020

    • Author(s)
      山本真史
    • Organizer
      2019年度 感覚と運動に関する包括的心理学研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 集団スポーツにおける個人内行動戦略の客観的評価2020

    • Author(s)
      戸田康介、久代恵介
    • Organizer
      2019年度 感覚と運動に関する包括的心理学研究会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] サッカーの1対1場面におけるパーソナルスペースの特徴2020

    • Author(s)
      屋京典、久代恵介
    • Organizer
      2019年度 感覚と運動に関する包括的心理学研究会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 鉛直方向への上肢運動制御における生理学的機序2020

    • Author(s)
      山本真史、久代恵介、荒木雅信
    • Organizer
      第15回「空間認知と運動制御」研究会学術集会(誌上開催 )
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 上肢到達運動の主観的評価と運動方向選択性の定量化2020

    • Author(s)
      森野敬子、久代恵介
    • Organizer
      第15回「空間認知と運動制御」研究会学術集会(誌上開催 )
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 集団スポーツにおける個人内行動戦略の客観的評価2020

    • Author(s)
      戸田康介、久代恵介
    • Organizer
      第15回「空間認知と運動制御」研究会学術集会(誌上開催 )
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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