学習による知識獲得と学習の転移の神経メカニズムの解明

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ある一方の四肢を利用した運動訓練は同側の習熟をもたらすとともに、反側を用いた類似の運動習熟にも利用され、結果反側の運動学習が促進されるという現象がもたらされることがある。これを両側性転移と言う。運動学習には通常四肢に依存する運動内容と、四肢に依存しない認知的な学習が獲得され、両側性転移には認知的な側面が関連することが示唆されている。一方、実際に四肢を動かさない運動イメージによっても運動訓練が可能であり、四肢非依存な認知的な領域を獲得することが可能である。この認知的な領域を運動イメージが獲得可能であれば、運動イメージによっても両側性転移が可能である。本実験では、運動イメージによって両側性転移が可能であるかどうか、その転移が左右の利き手にどのように依存するか、さらに両側性転移にかかわる脳活動領域と運動イメージ学習にかかかわる脳活動領域の関連を検討した。実験では手指系列運動学習を使用し、左手を使用した運動イメージによって系列を学習する群と右手を使用した運動イメージで系列運動を学習する群にランダムにわけ、運動イメージ後に転移がおこるかどうかを検討した。結果、学習した手にかかわらず転移が同程度おこることが示され、運動イメージによる学習が認知的な学習に依存していることを後押しする結果となった。運動イメージでの学習中(認知学習の記銘時)と転移時(認知学習の想起時)に共通して活動が見られた領域は、本先行研究でも一貫して報告している運動前野背側部の前方領域や上頭頂領域に見られた。これらの領域は運動イメージ特異の領域として報告されている領域とも一致する。さらに、この領域に関連する領域は、転移の方向が左手から右手、右手から左手とういう、利き手の効果などには関連せず、左半球に優位な活動として見られた。運動イメージを用いた認知学習の想起記銘がそれぞれ左半球の前頭頭頂領域に関連することを示すとともに、効果器非依存の学習と左半球優位性を示す結果となった。