研究課題/領域番号 |
18K10937
|
研究機関 | 東海大学 |
研究代表者 |
山田 洋 東海大学, 体育学部, 教授 (30372949)
|
研究分担者 |
小河原 慶太 東海大学, 体育学部, 教授 (90407990)
田中 彰吾 東海大学, 現代教養センター, 教授 (40408018)
小金澤 鋼一 東海大学, 工学部, 教授 (10178246)
|
研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
キーワード | 運動習熟 / 迷走神経 / モーションキャプチャ / 筋電図 / バイオメカニクス / 電気刺激 / ジャグリング / 脳血流 |
研究実績の概要 |
スポーツおよび身体運動を用いた芸術表現(アート)の能力は練習により向上し、そのプロセスを「運動学習」という。運動学習に関連した神経伝達物質の分泌は脳幹で制御される。我々は、『運動学習の効果がより早くより大きく得られるように、非侵襲的な脳幹賦活(迷走神経への電気刺激)を通常練習に加える新しい方法』を提案する。 本研究の目的は、非侵襲的脳幹賦活がスポーツ・アートにおける運動学習を促進するか否かを決定することである。本研究の仮説は、『運動練習に迷走神経への経皮的電気刺激を併用した群は、運動練習のみをした群と比較して、スポーツおよび身体運動を用いた芸術表現(アート)の能力が、より早くより大きくなる』である。仮説を検証するために、次のような2課題を設定する。 課題1:スポーツから「ダーツ」という対象物をコントロールする動作を取り上げ、若年被験者を対象として、運動練習にtVNSを併用した群と、運動練習のみをする群(Sham-tVNS:偽-tVNSを用いる)に分けて練習させる。 課題2:アートから「ジャグリング」という複雑な動作を取り上げ、若年被験者をtVNS群と、Sham-tVNSに分けて練習させる。 両課題において、練習の途中および前後で、パフォーマンスおよびスキルの変化を二群間で比較する。 課題1に関して、モーションキャプチャシステムを用いてスポーツのスキルの分析を実施した。課題2に関して、ジャグリング動作の出来る群・出来ない群を対象にモーションキャプチャを用いた実験を実施した。平行して、ジャグリング動作習熟課程における脳活動を前頭前野の参加ヘモグロビン量の変化から検討し、ジャグリングの上達が顕著な被験者は、練習により運動が自動化したことによる脳血流量の低下が認められた。今後は、両課題において、運動練習に迷走神経への経皮的電気刺激を併用した練習法の効果を検討する。
|
現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究の目的は、非侵襲的脳幹賦活がスポーツ・アートにおける運動学習を促進するか否かを決定することである。本研究の仮説は、『運動練習に迷走神経への経皮的電気刺激を併用した群は、運動練習のみをした群と比較して、スポーツおよび身体運動を用いた芸術表現(アート)の能力が、より早くより大きくなる』である。仮説を検証するために、次のような2課題を設定する。 課題1:スポーツから「ダーツ」という対象物をコントロールする動作を取り上げ、若年被験者を対象として、運動練習にtVNSを併用した群と、運動練習のみをする群(Sham-tVNS:偽-tVNSを用いる)に分けて練習させる。 課題2:アートから「ジャグリング」という複雑な動作を取り上げ、若年被験者をtVNS群と、Sham-tVNSに分けて練習させる。 両課題において、練習の途中および前後で、パフォーマンスおよびスキルの変化を二群間で比較する。課題1については、動作解析・筋電図解析等のツールを用い、バイオメカニクス・機械工学的な観点から、量的に評価を行う。課題2においては、インタビュー調査や現象学的ツールを用いて、心理学・哲学的観点から、質的に評価を行う。 課題1に関して、ダーツを対象とした実験は未だ実施していないが、モーションキャプチャシステムを用いたスポーツのスキルの分析は随時実施している。課題2に関して、ジャグリングを対象として、ジャグリング動作の出来る群・出来ない群を対象にモーションキャプチャを用いた実験を実施した。こちらについては、現在データ分析中である。平行して、ジャグリング動作習熟課程における脳活動を前頭前野の参加ヘモグロビン量の変化から検討し、ジャグリングの上達が顕著な被験者は、練習により運動が自動化したことにより、右側背外側前頭前野および内側前頭前野において脳血流量の低下が認められた。
|
今後の研究の推進方策 |
研究課題1に関して、モーションキャプチャシステムを用いたスポーツのスキルの分析は随時実施しているため、今後は「ダーツ」と平行して、「バドミントン」という用具をコントロールする動作を取り上げ、実験を実施する。若年被験者を対象として、バドミントン経験がある熟練群と未熟練群を対象にスキルの違いについて、パフォーマンス(シャトルの速度、正確性)、動作、筋活動の観点から検討する。その後、未熟練者の運動練習にtVNSを併用した群と、運動練習のみをする群(Sham-tVNS:偽-tVNSを用いる)に分けてシャトル打ちを練習させ、その後にスキルの定量的評価を実施する。 研究課題2に関して、ジャグリングを対象として、ジャグリング動作の出来る群・出来ない群を対象にモーションキャプチャを用いた実験を実施し、現在データ分析中である。平行して、ジャグリング動作習熟課程における脳活動を前頭前野の参加ヘモグロビン量の変化から検討し、ジャグリングの上達が顕著な被験者は、練習により運動が自動化したことにより脳血流量の低下が認められた。今後は、ジャグリング動作の出来る群・出来ない群を対象にそのスキル特性について、対象物の軌跡、筋活動のタイミング等の観点から定量的な分析を実施するとともに、同時にインタビュー調査や現象学的ツールを用いて、心理学・哲学的観点から、質的に評価を行う。また、脳血流量を用いた分析も実施する。その後、運動練習にtVNSを併用した群と、運動練習のみをする群(Sham-tVNS:偽-tVNSを用いる)に分けてジャグリングを練習させ、その後にスキルの定量的評価を実施する。
|
次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由について、「人件費・謝金」に関しては、当初予定していた実験を実施しなかったため、被験者・分析者の人件費が当初の予定より少なくなった。また、「その他」に関しては、研究遂行のための消耗品等の購入が予定よりも少なくなった。 今後の使用計画について、二年目となる今年度に関しては、実験および練習を多く実施するため、そのための謝金とする。データ分析においても多くのマンパワーが必要となるため、その謝金に充当する。
|