2021 Fiscal Year Annual Research Report

Surmounting the limit of psycho-motor skills of expert pianists

Planned Research

Project Area	Understanding and breaking the limit of human minds and performance
Project/Area Number	20H05716
Research Institution	Sophia University
Principal Investigator	古屋晋一上智大学, 上智大学, 准教授 (20509690)
Project Period (FY)	2020-10-02 – 2023-03-31
Keywords	可塑性 / 感覚運動統合 / 巧緻性 / 心理不安
Outline of Annual Research Achievements	卓越したピアニストの演奏技能や感覚運動機能の限界突破を実現する技術として，Active Haptic Trainingの有効性を評価した．その結果，強化学習に基づいた能動的知覚学習が，体性感覚に基づく指先の重量知覚機能のみならず，一定の力発揮を指先が行う巧緻運動機能も向上することを明らかにした．しかし，教師あり学習に基づくトレーニングは，演奏技能を向上しなかった．また，ピアニストと非音楽家の比較を通して，当該トレーニングが熟練者にのみ特異的に有効なことを明らかにした．これはActive Haptic Trainingが技能の限界突破を実現するトレーニングであることを示唆している．また，心理緊張に伴う技能失調の原因を明らかにするために，ピアニストを対象とした4種類の実験を行った結果，時間知覚機能と巧緻運動機能の心理緊張に伴う異常は認められなかった．しかし，可変聴覚フィードバックを用いた聴覚情報の外乱を演奏中に与え，その運動応答を調べた実験研究の結果，心理緊張に伴い，聴覚運動統合機能の異常が認められた．さらに，可変聴覚フィードバックを用いた複数のトレーニングを行う介入実験研究の結果，心理緊張に伴う感覚運動統合機能の異常が正常化することが明らかになった．これは，感覚運動統合機能の異常とパフォーマンスの向上を示唆する結果である．加えて，演奏技能を評価可能なシステムを開発し，技能の個人差を説明する生体要因を機械学習を用いて同定することに成功した．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究計画通りに実験，解析，論文執筆が進行しているため．
Strategy for Future Research Activity	有効性が明らかとなったトレーニングの背景メカニズムを明らかにするための実験研究を行うと共に，技能向上を実現する可視化バイオフィードバックトレーニングの開発と評価を行う．