時間制約下での運動意思決定プロセスの解明と数理モデルによる運動学習の支援

阐明时间限制下的运动决策过程并使​​用数学模型支持运动学习

• 批准号: 18J23290
• 负责人: 女川 亮司
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J23290/
• 关键词: 意思決定; 時間制約; 運動制御; 運動計画; Go-before-you-know; 運動意思決定; 運動制御方略; 速度ー正確性トレードオフ; ベイズ決定理論; 速度と正確性のトレードオフ; リスク感受性

生物は時々刻々と変化する環境の中で運動を行うことが求められる。例えば、運動場面においては、時間変化する要素として（１）報酬の時間変化や（２）目標の時間変化などが挙げられ、運動計画において上記の時間変化を考慮に入れる必要がある。当該年度では、（２）目標の時間変化について、潜在的に起こりうる変化を考慮に入れる運動計画ついて一連の実験を行った。一連の研究で、複数の潜在的目標が事前に提示され、運動開始後に最終目標が判明するというGo-before-you-know パラダイムを用いた。これまで動作目標が段階的に変化する状況での動作修正方略は明らかでなかった。そこで、動作目標が二段階で明示される運動課題を用い、動作修正量を定量化する新たな手法を開発し、動作が最終的な環境状態および動作修正のコストを考慮して修正されることを示した。本研究について論文は当該年度に国際誌に受理された。また、これまで潜在的動作の方向が異なる場合の運動計画は検討されているものの、異なる動作距離を運動計画にいかに反映させるかは明らかではなかった。また、目標に潜在性がある状況は広く検討されている一方で、効果器（例えば、手の位置）に潜在性がある状況でいかに運動が計画されるかは明らかではなかった。そこで、潜在性が目標にあるか効果器にあるかによって運動計画に差異が生じるか検討した。結果として、目標に潜在性がある状況では近い距離に対応した開始動作速度が観察された一方で、効果器に潜在性がある状況では平均的な距離に対応する開始動作速度が実行された。本研究について1報の論文を国際誌に投稿した。また、同状況での運動計画に時間制約が与える影響を検証した。その結果、時間制約に応じて動作遂行方略が柔軟に調整されるものの、最適解から逸脱しやすい条件が個人間で類似していることが示された。本研究について2報の論文を国際誌に投稿した。

在不断变化的环境中，需要活生物体锻炼。例如，在锻炼情况下，改变时间的因素包括（1）奖励的时间变化和（2）目标变化，并且有必要在锻炼计划中考虑上述时间变化。在今年，对（2）锻炼计划进行了一系列实验，这些实验考虑了目标时间变化的潜在变化。一系列研究使用了您在知道的范式之前，提前提出了多个潜在目标，并且在运动开始后揭示了最终目标。到目前为止，在运动目标变化的情况下，尚无纠正操作的策略。因此，开发了一种新的方法，以使用电动机任务量化运动目标的运动校正量，其中运动目标在两个阶段清楚地说明，这表明考虑了最终环境状况和运动校正成本，将运动修改。这项研究的论文在今年的《国际杂志》中接受了。此外，尽管在潜在运动方向不同的情况下已经研究了运动计划，但尚不清楚如何反映运动计划中不同的运动距离。此外，尽管已经广泛考虑了目标中潜力的情况，但尚不清楚如何在效应子（例如，手部位）的情况下计划运动。因此，我们检查了运动计划中是否存在差异，具体取决于电位在目标中还是效应子中。结果，在具有潜在目标的情况下观察到对应于近距离的启动操作速度，而在具有潜在效应器的情况下，进行了与平均距离相对应的启动操作速度。这项研究的一篇论文已提交给国际杂志。我们还研究了时间限制对在相同情况下锻炼计划的影响。结果表明，尽管可以根据时间限制来灵活地调整操作策略，但倾向于偏离最佳解决方案的条件在个人之间相似。有关这项研究的两篇论文已提交给国际杂志。

项目成果

時間制約に応じた応答方略選択におけるリスク回避行動.

根据时间限制选择应对策略的风险规避行为。

• 发表时间: 2019
• 作者: 女川亮司 ;進矢正宏;工藤和俊.
• 通讯作者: 工藤和俊.

Initial movement planning under uncertainty about task goal intends to prepare a desired state for the execution of possible secondary-movements.

在任务目标不确定的情况下的初始运动规划旨在为执行可能的二次运动准备期望的状态。

• 发表时间: 2019
• 作者: Onagawa;R.;Kudo;K.
• 通讯作者: K.

複数の潜在的ターゲットへの腕到達運動における動作開始速度の平均化行動,

手臂到达多个潜在目标的运动起始速度的平均行为，

• 发表时间: 2020
• 作者: 女川亮司;向井香瑛;小池裕子;工藤和俊
• 通讯作者: 工藤和俊

Different planning policies for the initial movement velocity depending on whether the known uncertainty is in the cursor or in the target: Motor planning in situations where two potential movement distances exist

根据已知的不确定性是在光标中还是在目标中，针对初始移动速度采用不同的规划策略：存在两个潜在移动距离的情况下的运动规划

• DOI: 10.31234/osf.io/74tpm
• 发表时间: 2021
• 期刊: PsyArXiv
• 作者: Onagawa Ryoji;Mukai Kae;Kudo Kazutoshi
• 通讯作者: Kudo Kazutoshi

Go-before-you-know 課題における時間制約に応じた開始 動作計画.

根据“先行一步”任务中的时间限制开始运动计划。

• 发表时间: 2019
• 作者: 女川亮司 ;小池裕子;工藤和俊.
• 通讯作者: 工藤和俊.