誤差情報の認知および修正運動の意図が随意運動学習に及ぼす影響

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24700613
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Uekusa Gakuen University
• Principal Investigator: 角 友起 植草学園大学, 保健医療学部, 助教 (50551363)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 運動学習 / サッケード

Research Abstract

我々が行う身体動作がその正確さを保つためには、運動学習という脳可塑性の機構が不可欠である。運動学習の成立には、行われた運動の不正確さを示す”誤差“の感覚情報が必要となる。この感覚情報を基に、次の運動をどのように変化させるべきかを指示する“学習信号”が脳内で生成され、運動制御回路に可塑的変化をもたらすと考えられる。しかし誤差情報がどのような情報処理過程を経て学習信号に変換されるのかについては、不明な点が多い。本研究では随意運動学習の典型であるサッケード適応について、誤差として呈示される視覚刺激に対する“空間的注意”、その視覚刺激を運動の到達目標と判断する“目標選択”、誤差を解消する“修正運動の意図の形成”のそれぞれの情報処理過程とサッケード適応成立との関連を調べ、誤差の感覚情報が学習信号を生み出すまでの脳内メカニズムの解明に迫るのが本研究の目的である。平成24年度では研究機器の選定、研究機器のセットアップを行い、高速カメラによる眼球運動記録の実験環境を構築した。またセットアップした機器を用いて、ヒトのサッケードおよび各種眼球運動の記録、データ解析によるサッケードイベントの抽出の基本プログラムの構築を行った。現在はサッケード後に明確な視覚誤差は存在しないが修正運動は要求される課題を用いた実験を開始するため、ヒトを対象に予備実験を開始しており、年度内に同課題を用いた実験実施とデータ解析を完了させる予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

遅れの理由は科研費の交付が年度当初ではなく7月に遅れ、また配分額で購入可能な機器を選定するのに時間を要したため、実験機器整備に遅れが生じたことが影響をしている。現在は機器整備、実験準備が整った状態であるので、これ以降はスムーズに研究を進められると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

研究計画書の通り、順次研究を進めていく。具体的には、ヒトを用いて以下の実験を行う。
平成25年度は、明確な視覚誤差は与えないが、修正運動は必ず実行されるサッケード課題を用い、学習信号が“修正運動の意図の形成”を経て生成されるものである可能性を検証する。①一定の大きさの円の中心に向かってサッケードを行わせ、サッケード中に円の位置をずらす改変ISS（Intrasaccadic step）課題、②斜め上および斜め下の２ヵ所に呈示される視覚刺激の中間点に向かって“averaging saccade”を行わせ、サッケード中に２つの刺激の位置をずらす改変ISS課題、の2つの課題を用いて実験を進める。
平成26年度は、①サッケード後に２つの視覚刺激（向きが逆の２つの視覚誤差）が与えられる課題（dual visual error課題）を用い、学習信号が“目標選択”を経た後に生成されるものである可能性を検証する、②ISSによって目標をずらして視覚誤差を与えるとともに、注意を分散させる効果を持つ視覚刺激を呈示するISS + distracter課題を用い、視覚誤差に対する注意の程度がサッケード学習の進行にどのように影響するかを調べる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

被験者への謝金、研究成果を発表するための学会旅費、研究成果を論文投稿するための投稿費用、英語論文の校閲費用に使用する予定である。