Differential effects of hypnotizability on visuomotor adaptation and sequential motor learning

人間の身体は、調整の達人です。コーヒーカップに手を伸ばすとき、脳は単に腕へ命令を送るだけではありません。脳は、自分の手がどこへ向かうかを常に予測し、その予測と、目や筋肉が実際に感じている感覚を照らし合わせています。もしカップが予期せず動いたとしても、脳は即座に動きを再調整してエラーを修正します。このプロセスは「感覚運動適応」として知られており、脳の後部にある小脳と呼ばれる、小さくしわの寄った構造に大きく依存しています。これと並行して、脳はタイピングや楽器の演奏といった複雑な動作のシーケンスを、脳の外側と習慣形成に関わる深部構造を結ぶ異なる回路を通じて学習します。これら二つの学習システムは日常生活の中で共に機能していますが、それらは別個のものです。科学者たちは、私たちの脳の配線の違いが、一方のシステムを他方よりも強く影響させるのではないかと長年考えてきました。そのような違いの一つが、「被暗示性」と呼ばれる特性です。これは、ステージ上のパフォーマーに操られるということではなく、提案に対する心身の反応における、安定した自然な個人差のことです。非常に反応しやすい人もいれば、そうでない人もいます。研究ではすでに、被暗示性が高い人々は小脳の大きさや形状に微妙な違いがあることが示されており、それが、視覚入力が変化した際にバランスを崩したり、正確な照準を合わせるのが苦手になったりする理由である可能性があります。

ピサ大学とクロード・ベルナール・リヨン第1大学の研究チームは、この特性が運動学習において「分離した人格」のようなものを作り出すのかどうかを検証することに乗り出しました。彼らは、被暗示性が高い人々が、素早いエラー修正型の適応には苦労する一方で、ゆっくりとした反復的なシーケンスの学習については他の人々と同様に習得できるのかどうかを知りたいと考えました。調査のために、彼らは33人の健康な成人を募り、まず「手がテーブルに張り付いている」あるいは「匂いが不快である」といった一連の単純な暗示に従う標準的な尺度を用いて、被暗示性を測定しました。スコアに基づき、研究者は参加者を「中〜高被暗示性グループ」と「低〜中被暗示性グループ」の二つに分けました。実験は、外部からの妨害が測定に影響を与えないよう、静かで薄暗い部屋で行われました。

最初のテストは、視覚運動適応タスクでした。参加者はコンピュータ画面の前に座り、利き手ではない方の手でジョイスティックを操作して、カーソルをターゲットに向けて動かしました。最初は、ジョイスティックの動き通りにカーソルが動きます。その後、研究者は仕掛けを導入しました。視覚的なフィードバックを回転させたのです。参加者がジョイスティックを右に動かすと、画面上のカーソルは左に20度動く、あるいはその逆といった具合に動きました。参加者は、ターゲットをできるだけ正確かつ迅速に捉えるように指示されました。これには、視覚的な回転を補正する方法を学ぶ必要がありました。彼らは数百回のリーチを行い、研究者はターゲットに当たった回数と、その経路がいかに直線的であったかを追跡しました。結果は、両グループとも最終的には回転を補正してターゲットに当たることを学習し、同様の割合で習得したことを示しました。しかし、手の経路を詳しく見ると、違いが明らかになりました。被暗示性が高い参加者は、特に視覚フィードバックが右側に回転しているときに、直線からの逸脱が大きく、かつ不安定でした。彼らはターゲットに当てることはできましたが、そこに至るまでのプロセスは正確さを欠いていました。このタスクの間、研究者は心拍数と皮膚電気活動もモニタリングしていました。これらは身体のストレスや覚醒レベルの指標となります。結果として、参加者が練習を進めるにつれ、覚醒レベルが上昇した後に再び落ち着きを取り戻すというパターンが見られました。これは、被暗示性に関わらず、脳が新しいルールを習得しようと能動的に働いていることを示唆しています。

次に、参加者は逐次運動学習タスクへと移行しました。今度は、キーボード上で特定の8本の指によるパターンを、できるだけ速く正確に叩きました。彼らはこのシーケンスを30秒間のブロックで10回繰り返しました。前のタスクとは異なり、ここには視覚的なトリックや回転はありません。目標は、単に繰り返されるパターンに対して速度と正確性を向上させることでした。このシナリオでは、被暗示性が高いグループは、低いグループと同等の正確さを見せました。両グループともシーケンスを学習し、時間の経過とともにスピードを上げていきました。唯一の違いは、被暗示性が高い参加者は全体的に動きがわずかに遅かったことです。彼らの心拍数と皮膚電気活動は安定しており、両グループ間で大きな変化は見られませんでした。これは、この種の反復的な学習が、適応タスクで見られたような生理学的な変化を引き起こさなかったことを示しています。

本研究は、被暗示性が運動スキルの学習全般を妨げるわけではないと結論付けています。むしろ、学習の種類によって影響の仕方が異なります。被暗示性が高い個人は、感覚フィードバックが歪められた際の動きの微調整能力が低下しており、これは小脳に依存するタスクです。これは、彼らの小脳がわずかに異なる物理的特性を持っているというこれまでの知見と一致しています。しかし、反復的なシーケンスの学習、すなわち脳の外側と深部構造の接続に依存する課題においては、彼らは他の人々と同じくらい優れたパフォーマンスを発揮しました（たとえ速度が少し遅かったとしても）。研究者らは、これらの違いは努力や注意力の欠如によるものではなく、脳が自然に運動指令や感覚情報を処理する方法を反映していると考えています。これらの知見は、脳が一つの均一な機械ではなく、心理的な特性によって影響を受ける専門化されたシステムの集合体であるという考えを裏付けるものです。これらの特性が私たちの適応能力や学習能力をどのように形作るのかを理解することで、科学者は心、身体、そして環境の間の複雑な関係をより詳細に解明することができるのです。