第 5 章 総括論議
3. 視覚フィードバックによる最大随意筋力への影響
最大随意筋力の日内変動
本研究の結果から，VFB にりよる MVC のトルク増大は 3％〜5％であった．しかし，先行研究による と，MVC における筋力は測定間で変動することが知られている（Wyse et al., 1994 ; Martin et al., 1999 ; Nicolas et al., 2007）．その要因の一つとして，生体の概日リズムによる影響が知られてい る（Gauthier et al., 1996 ; Deschenes et al., 1998）．従来，概日リズムにおける MVC の筋力変動 を調べた研究によると，発揮筋力は早朝 6 時で最も低く，夕方 18 時で最も高くなることが示されてい る（Nicolas et al., 2007, 2008）．このことから，測定時間により MVC の筋力が変動するならば，VFB によるトルク増大の効果にも測定時間によって変化する可能性が考えられる．そこで，健康な男性被 験者７名（25.3 ± 5.8 歳 , 171.2 ± 4.5 cm , 68.9 ± 7.2kg）を対象として，日内の VFB による 筋力増大の効果を確かめる実験を行った．方法として，VFB による MVC と nVFB による肘関節屈曲 MVC をそれぞれ 2 セット行い，これを 9 時，12 時，そして 18 時の 3 回トルクを測定した．その結果，9 時において VFB で 62.3 ± 6.8 Nm そして nVFB で 59.4 ± 8.2Nm であり，12 時において VFB で 58.9 ± 5.7Nm そして nVFB で 56.5 ± 6.1Nm であり，18 時において VFB で 60.2 ± 5.9Nm そして nVFB で 57.1
± 6.6Nm の発揮トルクがそれぞれ示された（図 5−2）．2 元配置の分散分析の結果，試行×時間に交 互作用は認められなかった．また，試行間に主効果が示されたが，時間には主効果が認められなかっ た．その後の検定として対応のある t 検定を用いた結果，nVFB に比べて VFB により 9 時では 5.3 ± 3.9％，12 時では 4.4 ± 2.3％，そして 18 時では 5.6 ± 4.0％の有意なトルク増大がそれぞれ認め られた．これらの結果から，VFB による MVC のトルクは，それぞれの時間において増大が認められ，
試行間で差があることが明らかとなった．即ち，VFB による MVC のトルクは測定時間を問わず増大す ることが認められ，本研究における結果の妥当性が示された．
視覚フィードバックによる筋力増大の個人差
本研究の結果において，VFB を用いた MVC 中のトルク増加率は，3％から 5％（2 章 ： 4.5％，3 章 ： 3.6％，4 章 ： 2.7％）であった．これは，肘関節屈曲筋力発揮において，被験者へのフィードバッ クとしてかけ声を用いることにより，5％の筋力増加を示した McNair et al. (1996) の結果と同程 度であった．フィードバックを与えることによる MVC 中の筋力増加は，MVC における筋活動レベルの 程度に依存する．MVC による肘関節屈曲筋力発揮中の肘屈筋群の神経系の興奮レベルは，平均で 98.5％（Yue et al., 2000）および 99.4％（Gandevia et al., 1998）と高い興奮レベルを示してい る．この一方で，最大に近い値ではあるものの，100％にまで高めることは出来ないとする報告や
（Dowling et al., 1994），全試行のうちの 75％は，興奮レベルが 100％に達していなかったことを 指摘する研究（Allen, et al., 1995）もある．これに加えて，Allen et al. (1995) は，複数回試 行する MVC 中において最も神経系の興奮レベルの変動の高い被験者では，平均 90.3％であったのに 対し，最も変動の低い被験者では，平均 99.8％であったことを報告している．ゆえに，MVC における 筋活動レベルには，個人の力発揮能力の違いが影響するものと考えられる．本研究の VFB における効 果の個人差に着目した場合，19％（2 章）ものトルクの増加を示した者が認められた．したがって，
この様な MVC における筋の活動レベルの低い者にとって，VFB は被験者の動機を喚起し，MVC におけ る筋活動レベルを高めるための有効な手段となりえる．本研究は肘関節屈曲 MVC における VFB による トルク増大のメカニズムを明らかにしたが，VFB によるトルク増大が異なる測定部位においても観察 され，本研究と同様のメカニズムであるかどうかは，今後検証する必要があるものと考えられる．
皮質血流量
（酸素化ヘモグロビン）
（近赤外分光法）
筋電図の積分値
（表面筋電図法）
等尺性肘関節トルク
測定指標
右前頭前野の 活動水準増大
＋ 24 ％ 神経・筋の動態
錐体細胞の活動水準増大
運動ニューロンの 興奮性増大
腕橈骨筋の筋放電量増大
＋ 5 ％
筋力の増大
＋ 3 〜 5 ％
経路
前頭前野
一次運動野
脊髄
筋
最大随意筋力
Evarts et al (1965)
Matthews et al (1986)
図 5-1 視覚フィードバックから最大随意筋力に至るメカニズム
実線内は測定項目，点線内は未測定項目
45 50 55 60 65 70 75
9:0 0 12:00 18:00
VFB
* nVFB
* *
0
TQ (N m )
time
図 5-2 日内における VFB の筋力増大効果
結論
本研究では，発揮トルクの視覚フィードバックが，最大随意収縮におけるトルク，神経系の興奮レ ベル，筋活動レベル，脳活動そして筋横断面積あたりのトルクへ与える影響をそれぞれ観察した．こ れにより，視覚フィードバックにおける発揮トルク増大のメカニズムを明らかにすることを目的とし た．その主たる結果として，
・ 視覚フィードバックなし条件における筋横断面積あたりのトルクの低い被験者ほど，視覚フィー ドバックをともなう最大随意収縮における肘関節屈曲トルクの増大率が高いものであった（2 章）
・ 視覚フィードバックをともなう最大随意収縮により肘関節屈曲トルクは増大した
（2 章，3 章，4 章）
・ 視覚フィードバックによる肘関節屈曲トルクの増大にともない腕橈骨筋の筋放電量が増大した
（3 章）
・ 視覚フィードバックによる肘関節屈曲トルクの増大にともない前頭前野の活動が増大した（4 章）
ことが示された．
これらの知見は，視覚フィードバックによって，前頭前野の活動が高められ，神経系の興奮レベル を向上させ，その結果として筋活動およびトルクが増大したことを示している．また，視覚フィード バックによるトルクの増大は，単位筋断面積あたりのトルクが低い者ほど大きいことから，最大随意 収縮の計測における視覚フィードバックの使用は，被験者の動機づけ水準を統制する上で有効な手法 であり，これにより骨格筋の力発揮能力を適正に評価することが可能であることが結論付けられた．
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