短時間の電気的感覚情報入力と運動の組み合わせによる学習促進効果

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これまでの研究代表者の研究成果によって、身体抹消からの体性感覚刺激入力は、直後の運動技能課題実行中の脳内運動領野の神経活動変化を引き起こし、停滞していた運動パフォーマンスを更に向上させる行動学的変容を導く効果があることが明らかとなった。こうした研究成果に基づき、本年度はまず、新規の運動学習過程に対する体性感覚刺激の介入効果を検証した。手指の巧緻運動課題を新規に学習していく際の課題試行間を利用し、被験者の手部に短時間の体性感覚刺激を施した。このような運動課題実行と刺激介入を繰り返し実施し、運動技能の学習率を算出した。その結果、特別な介入を施さなかった対照群に比較して技能の学習率が向上し、翌日の運動パフォーマンスも相対的に高いレベルを示した。このことから、運動実行直前の体性感覚入力は、学習の初期・後期どちらにおいてもその学習を更に高めるような作用を及ぼすことが明らかとなり、体性感覚刺激介入はリハビリテーションの治療効果を促進させる補助手段として広く応用できることが示唆された。次に、運動学習効率の促進という観点に着目した新たな実験を行った。体性感覚入力による運動技能学習の促進効果を高めるには、向上した運動技能を運動記憶として脳内にどの程度定着させ、それをどの程度忠実に再現できるかが重要な鍵となる。そこで、運動記憶の定着とそれを再現する能力について調査するための行動学的実験を行った。その結果、一度獲得した運動記憶を再現する時の正確性は、その運動を練習するときの戦略に依存することが明らかとなった。つまり、2種類の運動をランダムな順序で学習するような戦略を用いた場合には、各運動をまとめて練習する場合に比べてそれらの運動を再現する時の正確性が高くなることが明らかとなった。一方、まとめて練習する戦略を用いた場合には、運動を再現する際に2つの運動同士が干渉し合ってしまい、運動の正確性が相対的に低くなることがわかった。このことから、運動練習に体性感覚入力を組み合わせる際には、その練習方法に応じて複合的かつ効率的な運動技能学習の促進を引き起こせる可能性があることが示唆された。