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動作シナジーの組織化に関する神経行動科学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17500416
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関東京大学

研究代表者

工藤 和俊  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (30302813)

研究分担者 大築 立志  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (30093553)
宮崎 真  早稲田大学, 高等研究所, 助教 (30392202)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード行動科学 / 脳・神経 / 動作 / シナジー / 巧みさ / 協調 / 神経科学
研究概要

一般に、ロコモーション(移動運動)や咀嚼などを含むリズミカルな動作は、人間を含めた動物に共通した基本な運動であり、スポーツにおいてもきわめて重要な意味をもつ。これらの動作には数多くの筋の協調的な働き(シナジー)が不可欠であることから、ロシアの生理学者ニコライ・ベルンシュタインは、これらの動作をコントロールするレベルを「シナジーのレベル」と名づけた。複雑系やカオス研究とともに近年ますます発展してきた非線形力学は、複雑な時系列を解析する方法論を確立し、このシナジーを定量的に評価しうる可能性をもたらしつつある。そこで本研究では、動作の協調性(シナジー)を、非線形力学系アプローチを用いて定量的に評価し、さらに協調性に関わる脳活動の特性を明らかにすることを目的とした。
その結果、本研究において、1)シナジーの定量化に非線形力学系アプローチを用いた再帰定量化解析が有効であること、2)シナジーを必要とする動作の時空間的安定化に聴覚情報が有益な役割を果たすこと、3)シナジーを必要とする動作の学習過程を非線形微分方程式によるシミュレーションモデルによって再現可能であること、4)シナジーを必要とする動作の遂行過程には環境および脳活動の冗長性を利用した多重安定性が存在すること、5)動作レベル、筋活動レベル、および脳活動レベルの冗長性を用いた多重安定性は、適応的変動という概念によって包括的に捉えられることが明らかになった。
これらの知見は、多関節協調のスキルを必要とするスポーツ動作のみならず、音楽演奏スキルの獲得や、スキルの再学習ともいえるリハビリテーションにおいても今後役立つであろうと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] イップス(Yips)と脳2008

    • 著者名/発表者名
      工藤 和俊
    • 雑誌名

      体育の科学 57

      ページ: 96-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adaptive variability in skilled human movements2008

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Ohtsuki, T
    • 雑誌名

      人工知能学会誌 57

      ページ: 151-162

    • NAID

      130000058194

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Yips and the brain2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 雑誌名

      Taiiku no Kagaku 57

      ページ: 96-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adaptive variability in skilled human movements2008

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K, Ohtsuki, T
    • 雑誌名

      Journal of Japanese Society for Artificial Intelligence 57

      ページ: 151-162

    • NAID

      130000058194

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] イップス(Yips)と脳2008

    • 著者名/発表者名
      工藤和俊
    • 雑誌名

      体育の科学 57

      ページ: 96-100

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Adaptive variability in skilled human movements2008

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Ohtsuki, T
    • 雑誌名

      人工知能学会誌 (掲載確定)

    • NAID

      130000058194

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 力学系アプローチと体育学・スポーツ科学との接点2007

    • 著者名/発表者名
      工藤 和俊
    • 雑誌名

      体育の科学 57

      ページ: 545-549

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Studies in perception & action IX2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Fujii, S., Ohtsuki, T., & Oda, S.
    • 雑誌名

      (分担執筆), (Lawrence Erlbaum)

      ページ: 28-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamical approach and sport/exercise sciences2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 雑誌名

      Taiiku no Kagaku 57

      ページ: 545-549

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Motor automaticity as an emergent property of a dynamical system2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K, Fujii, S., Ohtsuki, T., & Oda, S.
    • 雑誌名

      Studies in perception & action IX

      ページ: 28-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 力学系アプローチと体育学・スポーツ科学との接点2007

    • 著者名/発表者名
      工藤和俊
    • 雑誌名

      体育の科学 57

      ページ: 545-549

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 巧みな運動と前頭葉2006

    • 著者名/発表者名
      工藤 和俊
    • 雑誌名

      体育の科学 56・1

      ページ: 42-46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Environmental coupling modulates the attractors of rhythmic coordination2006

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Park, H., Kay, B. A., & Turvey, M. T.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance 32・3

      ページ: 599-609

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dexterous movement and prefrontal area of the brain2006

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 雑誌名

      Taiiku no Kagaku 56

      ページ: 42-46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Environmental coupling modulates the attractors of rhythmic coordination2006

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K, Park, H., Kay, B. A., & Turvey, M. T.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Psychology : Human Perception and Performance 32

      ページ: 599-609

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kudo, K Control of learned movements2006

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K.
    • 雑誌名

      Motor learning and control

      ページ: 61-85

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Environmental coupling modulates the attractors of rhythmic coordination2006

    • 著者名/発表者名
      Kubo, K., Park, H., Kay, B.A., Turvey, M.T.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Psychology : Human Perception and Performance 32・3

      ページ: 599-609

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 空間認知動作のトレーニング2005

    • 著者名/発表者名
      工藤 和俊
    • 雑誌名

      体育の科学 55・6

      ページ: 420-424

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Training for recognition of space2005

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 雑誌名

      Taiiku no Kagaku 55

      ページ: 420-424

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Motor skill and the brain2005

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K, Ohtsuki, T
    • 雑誌名

      Movement and higher order nervous function

      ページ: 189-194

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Adaptive variability in skiled human movements.2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Ohtsuki, T.
    • 学会等名
      International Symposium of Skill Science'07
    • 発表場所
      慶應大学三田キャンパス
    • 年月日
      2007-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] flow decreases the activity of supplementary motor area(SMA) in coincident timing task2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K, Kadota, H., Nakajima, Y., Nakazawa, K, Ohtsuki, T.
    • 学会等名
      The 30th Annual Meeting of Continuous information Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2007-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Adaptive variability in skilled human movements2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K, Ohtsuki, T.
    • 学会等名
      International Symposium of Skill Science '07
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Continuous information flow decreases the activity of supplementary motor area (SMA) in coincident timing task2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Kadota, H., Nakajima, Y., Nakazawa, K., Ohtsuki, T.
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-09-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Continuous information flow decreases the activity of supplemantary motor area (SMA) in coincident timing task2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Kadota, H., Nakajuna, Y., Nakazawa, K., Ohtsuki, T.
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Motor automaticity as an emergent property of a dynamical system.2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Fujii, S., Ohtsuki, T., Oda, S.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Perception and Action
    • 発表場所
      横浜赤レンガ倉庫
    • 年月日
      2007-07-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] approach to motor skill acquisition2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K, Fujii, S., Ohtsuki, T., & Oda, S.
    • 学会等名
      The 7th workshop on the mechanism of Dynamical brain and mind
    • 発表場所
      Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2007-06-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Motor automaticity as an emergent property of a dynamical system2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Fujii, S., Ohtsuki, T., Oda, S.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Perception and Action
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2007-06-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 運動スキル学習への力学系アプローチ-ドラム演奏の熟達過程-2007

    • 著者名/発表者名
      工藤和俊, 藤井進也, 大築立志, 小田伸吾
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム第7回冬のワークショップ
    • 発表場所
      北海道ルスツリゾートホテル
    • 年月日
      2007-01-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Components of variability in bimanual coordination: Noise and attractor strength.2005

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Park, H., Kay, B. A., & Turvey, M. T.
    • 学会等名
      ESF-EMBO Symposium on Three-Dimensional Sensory and Motor Space
    • 発表場所
      Sant Feliu de Guixols, Spain
    • 年月日
      2005-10-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Components of variability in bimanual coordination : Noise and attractor strength2005

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K, Park, H., Kay, B. A., & Turvey, M. T.
    • 学会等名
      ESF-EMBO Symposium on Three- Dimensional Sensory and Motor Space
    • 発表場所
      Spain
    • 年月日
      2005-10-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Studies in perception & action IX (分担執筆)2008

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Fujii, S., Ohtsuki, T., & Oda, S.
    • 総ページ数
      245
    • 出版者
      Lawrence Erlbaum
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 運動の学習と制御2006

    • 著者名/発表者名
      工藤和俊(分担執筆)
    • 出版者
      杏林書院
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2006 実績報告書
  • [図書] 運動と高次神経機能-運動の脳内機能を探検する-2005

    • 著者名/発表者名
      工藤和俊・大築立志(分担執筆)
    • 出版者
      杏林書院
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 運動と高次神経機能-運動の脳内機能を探検する-2005

    • 著者名/発表者名
      工藤和俊, 大築立志(分担執筆)
    • 総ページ数
      199
    • 出版者
      杏林書院
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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