視覚・体性感覚の認知機能改善により競技力を向上させる新たなトレーニング戦略の開発

Research Project

Project/Area Number	22K11534
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research Institution	Kokushikan University
Principal Investigator	地神裕史国士舘大学, 理工学部, 教授 (30468970)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	和田匡史国士舘大学, 理工学部, 教授 (00320101) 金田晃一千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (10534589)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords	視覚 / 体性感覚 / 認知科学 / パフォーマンス分析 / ゴルフ
Outline of Research at the Start	本研究では、視覚情報や体性感覚情報の処理が重要といわれている競技を行っている選手に対して、異なる条件での情報を提供した際の認知や身体運動の応答の差異を検証する。これらの結果に基づいて、認知と身体運動のどちらに対する学習がより効果的なのかを検証し、これらに対する新たなトレーニング方法の開発につなげる。
Outline of Annual Research Achievements	本研究では視覚や体性感覚情報の入力や処理過程、およびそれらを動作の習得やパフォーマンスの改善にどのように結び付けていくかが重要である。本年度は健常者と視覚障がい者を対象とし、視覚情報の提示条件の違い（一人称視点と三人称視点での視覚情報）が動作の模倣・習得にどのような影響を与えるか検証した。その結果、健常者ではいずれの視覚提示条件でも学習効果に有意差は見られなかったが、視覚障がい者では有意な差が生じる関節運動があることが明らかになった。また、その際の脳活動を脳波計を用いて計測した結果、一人称視点と三人称視点での視覚情報を提示した際に、視覚障がい者は閲覧時と動作を想起させている間の脳活動は条件によって異なることが明らかになった。このような研究を行うことで、視覚情報の提示方法の違いが脳活動や運動学習に与える影響を検証することが可能となり、この手法をさらに発展させることで、体性感覚情報を条件を変えて提示した際の脳活動の差異を検証することが可能であると推察された。また、本研究テーマである視覚情報や体性感覚情報がパフォーマンスに影響を与えるスポーツにゴルフがあげられる。我々が2020年にゴルファーを対象に行った、足底面の傾きの違いがスイングパフォーマンスに与える影響に関する研究結果から、プロとアマでは足底からの体性感覚情報の入力や処理が異なり、その結果スイング中の姿勢を維持する能力に差が生じる可能性があることが明らかになった。これらを改善させるための一つの手法として、姿勢を安定させるための体幹筋力の重要性が示唆された。本年度は、体幹筋力の客観的な計測方法を確立するための研究も行った。本研究は現在もデータの収集および解析中であるが、3次元動作解析機器や慣性センサーなどを用いた方法の確立に向けて実験を継続している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本年度は研究機材や環境の整備、予備実験と実験プロトコルの作成を中心に研究を行った。対象者に視覚障がい者も含んでいたが、COVID-19の影響により実験を行う場所や日程の調整に難航した。最終的に予定通りの実験データを取得解析することができたが、予定よりもやや遅くなってしまった。また、脳活動を数値化する複数の実験機材（脳波計やNIRSなど）の短所や長所を様々なデータを計測解析することで吟味しているが、この作業に思ったよりも多くの時間を要してしまった。よって当初の予定よりも若干、遅れが生じている。
Strategy for Future Research Activity	本年度行った研究により、視覚情報や体性感覚情報を変化させた際の脳活動やパフォーマンスを評価するための機器の選定や計測方法・プロトコルの確立はおおむね終了した。次年度は様々な対象者でデータを計測解析し、視覚情報・体性感覚情報の違いが、認知やその後に引き起こされる身体動作時の筋活動や再現性のエラーに与える影響の検証を行う予定である。