2021 Fiscal Year Annual Research Report
Functional significance of successive failures in motor learning processes
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20K19593
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
武見 充晃 慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任講師 (90828302)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 身体運動 / 強化学習 / 探索 / 学習 / ばらつき |
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| Outline of Annual Research Achievements |
優れた運動技能を身につけるためには、様々な身体の動きを試行錯誤する必要がある。しかしながら、例えば投球動作を身につけようとした場合、試行錯誤によって動きのばらつきが大きくなると、目的とする運動自体に失敗する可能性も高くなり得る。したがって、運動が上手くいかない時ほど、人は無意識に動きのばらつきを増やしてしまい、より連続で失敗しやすくなることが考えられる。では、連続失敗は単純に回避すべき事象なのか。最適な動きを試行錯誤した帰結として連続失敗が生じているならば、連続失敗を経験せずに習得した技能は本当に優れているのだろうか。本研究では、以下3つの問いに答えることを目標とした。
①運動学習過程において連続した失敗は実際に生じるのか。＜得られた成果＞健常成人33名を対象に運動学習実験を行い、運動の連続失敗は偶然以上の確率で生じることを明らかにした。また、その発生機序を、強化学習における探索と利用によって説明できることを数理モデルを用いて示した。
②連続失敗の機能的な意義は何か。＜得られた成果＞先に述べた運動学習実験の結果、連続失敗の発生頻度と身に付く運動技能レベルには関連のないことが示された。しかしながら、動作のばらつきと運動学習との関連を示唆する先行研究は少なくない。本研究の結果は、実験で選択した運動課題特異的とも考えられ、明確な答えは出ていない。
③連続失敗の発生は操作可能か。＜得られた成果＞運動学習の環境因子を多様にすることで、連続失敗の発生を操作できることを示した。具体的には、的当て課題で、常に1つの的を狙わせるのではなく、試行毎に異なる的を狙わせることで、連続失敗を抑制できた。また追加実験により、緊張した状況で不意に発生する失敗が、課題に関連する筋群の、運動開始前の共収縮と関連することが示され、共収縮を抑制することで、運動の失敗を回避できる可能性が示唆された。
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