Sport expertise and motor imagery abilities shape sensorimotor rhythm modulations during visualisation tasks: Implications for neurofeedback-based cognitive training in athletes
本研究は、スポーツの専門性が課題特異的な運動イメージ中の感覚運動リズムの脱同期を強化する一方で、個人のイメージ能力が高いほど活性化が減少することを示しており、ニューロフィードバック訓練のプロトコルは、アスリートの特定の専門性とイメージ習熟度に合わせて調整されるべきであることを示唆している。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは査読を受けていないプレプリントのAI生成解説です。医学的助言ではありません。この内容に基づいて健康上の判断をしないでください。 免責事項の全文を読む
バスケットボールの選手がフリースローラインに立っている場面を想像してみてください。シュートを決めるためには、単に筋肉を動かすだけでなく、まず、放物線の弧、回転、そしてボールが指先を離れる感覚といった精密なメンタルイメージを呼び起こさなければなりません。この「運動イメージ（モーター・イマジナリー）」として知られる精神的なリハーサルは、身体を消耗させることなくスキルを研ぎ澄ますために、アスリートが用いる強力なツールです。数十年来、科学者たちは、人が動きを鮮明に想像するとき、実際の動作を制御する脳の同じ部位が活性化することを知っています。研究者は、頭皮に装着した電極を用いてこの活動を測定することができ、運動野における脳波エネルギーの特定の低下を検出します。この「脱同期」と呼ばれる現象は、脳が想像上のタスクに積極的に関与していることを示す信号として機能します。コーチや科学者にとっての大きな疑問は、この脳信号が常に一定なのか、それともアスリートの熟練度やイメージ形成能力に応じて変化するのかという点です。もし、チャンピオンと初心者で脳の信号が異なる挙動を示すのであれば、彼らを支援するために設計されたトレーニングツールもまた、異なるものである必要があるかもしれません。
フランスの研究チームは、このダイナミクスを正確に探るため、2つのグループを比較するという試みを行いました。比較対象となったのは、17名の経験豊富なバスケットボール選手と、バスケットボールの正式な訓練を受けたことがない16名の個人です。科学者たちは、これら2つのグループが、特定の2つの動作を想像する際に脳をどのように使用しているかを確認しようとしました。最初の動作はバスケットボールのフリースローであり、これは専門家にとっては数千回も練習してきた動きですが、初心者にとっては馴染みのないものでした。2つ目の動作は、低い棚から高い棚へ箱を持ち上げる動作であり、身体の動きとしては類似していますが、全員にとって同様に新しい、日常的なタスクでした。実験を開始する前に、参加者は、日常生活の中でどの程度運動イメージを用いているか、また、頭の中で動きをイメージすることがどの程度容易であるかを評価するアンケートに回答しました。その後、研究者は、参加者が静かに座ってこれらのタスクを想像している間の脳活動を記録し、特に精神的な努力を示すあの特徴的な脳波エネルギーの低下を探りました。
結果は、両グループの間に明確な隔たりがあることを明らかにしました。バスケットボールの専門家たちは、動きを想像する能力が高く、この精神的な練習をより頻繁に行っていただけでなく、タスク中に非常に強く持続的な脳信号を示しました。専門家がフリースローを想像すると、彼らの脳は10秒間のエクササイズ全体を通して、安定した深いエネルギーの低下を維持しました。対照的に、初心者はタスクの開始時にのみこの信号のわずかな閃光を見せ、その後、脳活動は安静状態に戻りました。このことは、専門家はジョブに必要な特定の神経回路を自発的にオンにする方法を習得している一方で、初心者にはその精神的なつながりを維持し続けることが困難であることを示唆しています。さらに、専門家は、汎用的な箱を持ち上げるタスクではなく、自身の専門領域であるバスケットボールのショットを想像したときにのみ、この強く持続的な信号を示しました。これは、スポーツにおける彼らの深い身体的経験が、動きに対するより強固なメンタル・レプリゼンテーション（心的表象）の構築を助けたことを示しています。
しかし、研究者が専門家自身を詳しく分析すると、物語はさらに微妙なニュアンスを帯びてきました。熟練したプレイヤーのグループの中でも、動きを視覚化する能力が最も高いと報告した人々は、実は脳波エネルギーの低下が最も小さかったのです。この直感に反する発見は、アスリートが身体的スキルと精神的練習の両方において達人となるにつれ、彼らの脳がより効率的になることを示唆しています。最も優れたイメージ形成を行う者は、ショットを想像するために広範囲の脳を活性化させる必要はなく、より集中した、経済的な神経資源の使用によって、同じ結果を得ることができたのです。それはまるで、脳が「より少ないことでより多くのことを行う」ことを学び、明確なメンタルイメージを生み出すために必要な全体的な活動量を抑え、プロセスを合理化したかのようです。
これらの知見は、現在のアスリート向け脳トレーニング技術の標準的な方法に疑問を投げかけています。既存のプログラムの多くは、より強い脳信号を生み出すことが優れたパフォーマンスにつながると想定し、ユーザーに最大の脳信号を生成することを報酬として設計されています。しかし、本研究は、高度なスキルを持つアスリートにとっては、目標はむしろその逆である可能性があることを示唆しています。もしアスリートがすでにメンタル・イマジナリーの達人であるならば、巨大な脳信号を生み出すよう促すことは、不必要、あるいは逆効果ですらあるかもしれません。代わりに、彼らにとって最も効果的なトレーニングは、真の専門性が特徴づけるような、引き締まった効率的な脳活動のパターンを目指して、集中力を洗練させる学習になるのかもしれません。研究者たちは、すべての人にとっての唯一の「最適な」脳パターンというものは存在せず、理想的なターゲットは、個人のスポーツ経験や自然な視覚化能力に完全に依存すると結論付けています。
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