アスリートにおける「能動視覚」の機構解明とバイオマーカーの開発

アスリートに必要な視覚情報処理として、受動的に知覚するだけでなく、対象となる視標（ボールや相手など）の速度やその変化を把握・予測して自分の動作を発現・修正するという動くための視覚（能動視覚）を養うことが重要である。そこで本研究は、能動的な視覚情報処理を担う高次脳機能に着目し、MRIおよび脳波を用いて機能解明を目指すこと、さらにその脳機能を反映する眼球運動の動態を指標として、アスリートの持つ優れた能動視覚を評価する新たなバイオマーカーを開発することを目的とする。そのため、次に示す３段階の研究を進め目的の達成を目指す。まず、アスリートの眼球運動および視覚反応を定量化し、その特徴を機能的MRIおよび脳波計測を用いた背側視覚路と大脳皮質前頭野（前頭眼野）の機能から検証し、さらに、眼球運動、視覚反応動作に反映される能動視覚と脳機能の関連性を検証する。初年度は、異なる競技特性および競技レベルのアスリートを対象として、実践的な運動課題および視覚刺激に対する眼球運動を用いて能動的な視覚情報処理の能力を比較する。その際、眼球運動および頭部運動の開始局面の加速度、速度、視標の動きに対する眼球運動の開始時間（潜時）を分析することによって比較検討する。さらに、同様の視覚刺激に対する視覚反応動作（反応時間課題）、筋電図を計測し、それに先行して起こる滑動性眼球運動（パーシュート）動態の関係を検証し、能動視覚の評価に関する基礎的、実証的な知見を得る。得られた結果を基にして、異なる研究対象者における特性を明らかにし、特に球技系アスリートの持つ優れた能動視覚を評価する新たな指標の開発につなげる。さらに、アスリートにおける競技特性と視覚刺激に対する眼球運動の関連性について検証することで、異なる競技特性や競技レベルのアスリートの持つ視覚情報処理機能の解明につなげるための知見を得る。

アスリートに必要な視覚情報処理として、受動的に知覚するだけでなく、対象となる視標（ボールや相手など）の速度やその変化を把握・予測して自分の動作を発現・修正するという動くための視覚（能動視覚）を養うことが重要である。そこで本研究は、能動的な視覚情報処理を担う高次脳機能に着目し、MRIおよび脳波を用いて機能解明を目指すこと、さらにその脳機能を反映する眼球運動の動態を指標として、アスリートの持つ優れた能動視覚を評価する新たなバイオマーカーを開発することを目的とする。そのため、次に示す３段階の研究を進め目的の達成を目指す。まず、アスリートの眼球運動および視覚反応を定量化し、その特徴を機能的MRIおよび脳波計測を用いた背側視覚路と大脳皮質前頭野（前頭眼野）の機能から検証し、さらに、眼球運動、視覚反応動作に反映される能動視覚と脳機能の関連性を検証する。初年度は、異なる競技特性および競技レベルのアスリートを対象として、実践的な運動課題および視覚刺激に対する眼球運動を用いて能動的な視覚情報処理の能力を比較する。その際、眼球運動および頭部運動の開始局面の加速度、速度、視標の動きに対する眼球運動の開始時間（潜時）を分析することによって比較検討する。さらに、同様の視覚刺激に対する視覚反応動作（反応時間課題）、筋電図を計測し、それに先行して起こる滑動性眼球運動（パーシュート）動態の関係を検証し、能動視覚の評価に関する基礎的、実証的な知見を得る。得られた結果を基にして、異なる研究対象者における特性を明らかにし、特に球技系アスリートの持つ優れた能動視覚を評価する新たな指標の開発につなげる。さらに、アスリートにおける競技特性と視覚刺激に対する眼球運動の関連性について検証することで、異なる競技特性や競技レベルのアスリートの持つ視覚情報処理機能の解明につなげるための知見を得る。