Neural substrates of anticipation and adaptation in sensorimotor synchronization

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K19535
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Miyata Kohei 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30792171)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 感覚運動協調 / 協調スキル / 予測能力 / MRI

Outline of Final Research Achievements

Sensorimotor synchronization is fundamental to many human behaviors including music and dance performances. Understanding the sources of individual differences in this sensorimotor synchronization skill is a scientific challenge with important implications for supporting performers and patients with movement disorders. Previous studies demonstrated that anticipatory mechanisms support precise and accurate synchronization. In this study, we investigated the functional and structural differences depending on anticipatory ability using magnetic resonance imaging. Our results highlight the contribution of anticipatory mechanisms to precise sensorimotor synchronization and reveal that the dorsal premotor cortex and the left arcuate fasciculus are important in neural circuits underlying the anticipatory ability.

Free Research Field

認知神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

感覚運動協調は日常生活やスポーツなどの場面で重要であるが、その能力の差は何に起因するのか、またその能力を向上させる方法については不明である。本研究では、予測能力の観点から、その行動と脳のメカニズムに迫ろうという研究である。感覚運動協調の能力の定量化し、優れた神経基盤を明らかにすることは、ヒトの様々な運動スキルの向上に繋がると考え、本研究を考案した。得られた知見は予測能力に関連する生物学的指標の開発へと繋げ、その指標をもとにトレーニングの評価を行うなど、将来的に感覚運動協調スキルの獲得支援に結びつけたいと考えている。