2019 Fiscal Year Research-status Report
The functional significance of the mirror neuron system in athletes during execution of synchronized sports movements
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17K20017
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
正木 宏明 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80277798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 哲都 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (80723668)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | ミラーニューロン / 同調動作 / φ帯域 / μ帯域 / 脳波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度では、大学チアリーディングクラブに所属する大学生（18名）を対象に、φ1およびφ2増強と競技レベルとの関係を調べた。実験では、前年度のボート競技実験と同様の動作同調課題を用いた。参加者二名が対面で右手首の屈曲・進展動作を同調させた際の脳波を計測した。脳波には高速フーリエ変換を適用し、頭皮上中心部のパワ値の左右差を算出することでφ1（10-12 Hz）とφ2 (12-13 Hz)を得た。その結果、フォロワーとしてリーダーに同調した際には、φ1パワ値と競技力（コーチの競技評価得点）との間に正の相関関係が認められた。φ1増強は負値で表現されることから、正の相関は競技力が低い者ほどフォロワー時にφ1増強を示したことになる。φ1増強はミラーニューロンシステム（以下MNS）の活動抑制を反映することから、競技力の低い者はフォロワー時にMNSを賦活させていないものと考えられる。
さらに、ラクロス競技において、シュートする選手がゴールキーパーと対峙した際、キーパーの動作に同調せずに逆方向にシュートするスキルを認知訓練で獲得できるか検証した。前年度の観察学習の知見に基づくと、対面モデルの動作に対してはMNSが円滑に働かず、動作制御は困難となる。そこで、コンピュータベースのトレーニング課題を作成し、逆サイモン効果を創出させた。サイモン効果は左右非対称に出現する空間刺激につられて、素早い正確な反応が困難となる現象であるが、過度に課題遂行すると、空間刺激と反対側への反応が促進される逆サイモン効果が生じる。実験の結果、課題を1000試行反復遂行することで逆サイモン効果が観察された。さらに、認知スキル向上の補助目的で運動イメージを併用したトレーニング群は、実際のラクロスシュートのスコアも上昇させた。これらの知見はFrontiers in Psychology誌で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、前年度のボート競技に続いてチアリーディング競技でデータ収集することができた。同調動作が重要となる複数の競技で脳波φ帯域の活動を記録したことから、φの機能的意義の解明に近づいたものと考えられる。いずれの競技においても、二者間の動作同調には役割の偏心が存在し、フォロワーの関与がリーダーよりも大きく、その背景にはミラーニューロンシステムが大いに関与していることが示唆された。今年度ではさらに、脳波計測が困難な屋外スポーツにおけるMNS関与についても、コンピュータベース訓練を組み入れたアプローチで検討し、論文化することができた。これらの状況から概ね順調に進展しているものと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19感染拡大の影響で脳波計測だけでなく、すべての実験が休止している状況にある。そこで現在審査中の論文が受理されることに注力する。また、データの追加収集を行わずに、取得済みデータだけで論文化できるかについて検討していく。
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| Causes of Carryover |
審査中の論文が受理された場合にオープンアクセス費が必要であったが、2019年度中に受理に至らなかったため、次年度に必要となった。2019年度終盤に追加のデータ収集を予定していたが、新型コロナウィルスの感染拡大の影響からこれを断念した。次年度に実験を行う場合に実験経費が必要になることと、現在執筆中の論文が受理された際のオープンアクセス費に充てるため、次年度使用額が生じた。
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