運動制御におけるタスクスイッチングの検証とその神経基盤の解明

运动控制中任务切换的验证及其神经基础的阐明

• 批准号: 22K07321
• 负责人: 北 佳保里
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07321/
• 关键词: 運動学習; スキル学習; タスクスイッチング; スイッチコスト; motor learning; de novo learning; task switching; switch cost; 運動制御

我々は、両手を用いてある道具を使ったあとに、別の道具をやはり同じ両手で使用するなど、無意識かつ柔軟に異なるスキル間をスイッチしている。タスクスイッチングに際しては、スイッチ後のタスクの起動や、スイッチ前のタスクの抑制に関わるコストが発生すると考えられるが、運動制御タスクにおけるスイッチコストの有無やその性質は明らかになっていない。本研究では、運動制御におけるスイッチコストを明らかにすることを目指す。そこで、被験者に新たな運動スキル（bimanual cursor control）を学習させ、学習させたスキルと元からできるタスクをスイッチした場合のスイッチコストを検証した。コンピュータカーソルを動かす場合、多くの場合片手で操作し、手をカーソルの動きのマッピングは直感的に理解できる。本実験では、手とカーソル間に新たなマッピング（de novo mappiong, 左手の前後の動きがカーソルの左右、右手の左右がカーソルの前後を制御）を設定し、被験者に4日間学習させたのち、直感的に操作可能なbaseline mapping（カーソルは両手の中間位置に提示される）を用意し、2つのマッピング間を繰り返しスイッチさせた際のコスト（運動方向の誤差、マッピング選択の正誤確率）を検証した。その結果、被験者はde novo mappingを4日間で学習可能であり、異なるマッピング間をスイッチした際には、スイッチ後1-4試行で運動方向のエラーが増加することを確認した。またこのエラーは、正しいマッピングを選択しているが、その実行が不完全で発生しているのではなく、マッピングの選択の誤りに起因していることを明らかにした。

I 々 は, struck hands を い て あ る props を make っ た あ と に, don't の props を や は り with じ struck use hand で す る な ど, unconscious か つ soft に different な る ス キ ル between を ス イ ッ チ し て い る. タ ス ク ス イ ッ チ ン グ に interstate し て は, ス イ ッ チ after の タ ス ク の starting や, ス イ ッ チ before の タ ス ク の inhibit に masato わ る コ ス ト が 発 raw す る と exam え ら れ る が, sports suppression タ ス ク に お け る ス イ ッ チ コ ス ト の presence of や そ の nature は Ming ら か に な っ て い な い. In this study, で で, motion control におけるス ッチコストを ッチコストを, ら ら にする とを とを とを and とを fingers す. そ こ で, those 験 に new た な movement ス キ ル (bimanual cursor control) を learning さ せ, learning さ せ た ス キ ル と yuan か ら で き る タ ス ク を ス イ ッ チ し た occasions の ス イ ッ チ コ ス ト を 検 card し た. コ ン ピ ュ ー タ カ ー ソ ル を dynamic か す occasion, many く の occasion piece で し operation, hand を カ ー ソ ル の dynamic き の マ ッ ピ ン グ は に understanding towards で き る. This experience で で, hand とカ とカ ソ に に new たな ッピ ッピ グ グ グ (de novo mappiong) Left before and after の の き が カ ー ソ ル の left and right, the right hand around の が カ ー ソ ル の を royal) before and after を set し, those 験 に 4 day learning さ せ た の ち, Xenia に operation may な baseline Mapping (カ ー ソ ル は struck hands の middle に prompt さ れ る) を intention し, 2 つ の マ ッ ピ ン グ between を Qiao り return し ス イ ッ チ さ せ た interstate の コ ス ト (movement direction の error, マ ッ ピ ン グ sentaku の cluster of probabilistic) を 検 card し た. そ の results, by 験 は DE novo mapping を で learning May 4 the daytime で あ り, different な る マ ッ ピ ン グ between を ス イ ッ チ し た interstate に は, ス イ ッ チ after 1-4 trial で direction の エ ラ ー が raised plus す る こ と を confirm し た. ま た こ の エ ラ ー は, positive し い マ ッ ピ ン グ を sentaku し て い る が, そ の line be が incomplete で 発 raw し て い る の で は な く, マ ッ ピ ン グ の sentaku の mistakenly り に cause し て い る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Johns Hopkins University(米国)

约翰·霍普金斯大学（美国）

A cost for switching between learned controllers for different visuomotor maps

在不同视觉运动图的学习控制器之间切换的成本

• 发表时间: 2022
• 作者: Adrian M Haith;Christopher S Yang;Jina Pakpoor;Kahori Kita;Kahori Kita
• 通讯作者: Kahori Kita

De novo motor learning of a bimanual control task over multiple days of practice

• DOI: 10.1152/jn.00474.2021
• 发表时间: 2022-10-01
• 期刊: JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY
• 影响因子: 2.5
• 作者: Haith，Adrian M.;Yang，Christopher S.;Kita，Kahori
• 通讯作者: Kita，Kahori