パソコンによるタッピング課題における一側優位性ならびに両手の調整機能に関する考察
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(2) . 北海道教育大学紀要 (第2部C) 第45巻 第1号. 平成6年1 0月. 1 i IC)VO i iver i t ido Un ty ofEducat on(Sec onl joumalof Hakka s ‐45 ‐1 , No. oc tober ,1994. パ ソ コ ン に よ る タ ッ ピン グ課 題 に お け る. -側優位性ならびに両手の調整機能に関する考察 杉. 山. 喜. 一. 北海道教育大学旭川校体育学研究室 〒0 70旭川市北門町9丁目. ity and the C○○rdinat i○n between handS Approach to thelateral ing perS。na1 co江ー on tapping task uS puter. Ki i chi SUGIYAMA iver i ion Asah ikawa campus i do Un i i 1Educat ty ofEducat Lavorato on s ca 1γ ofPhys , Hokka ikawa( 070 9-chome ) ,Asah , Hokumon-cho. Abstract l i ionof mot ly me d i ionofthebody Theh ighspeed repetitive acti tytochangerapid rect sreferredto theabi h icalfi ideredto be one oftheimportantfactors ofphys tness i l i tyi t ori scons s part ‐ ,and suc an ab. f ich i igh speed repetitive act hasbeen measw「 Usual ly i t c ency ofh edby meansof 故etappingtes , wh , ,theef i l l i 1944 i 1951 1978 ingersus ( ( )and K‐ Ha ) ) according to H‐ Kawasak l l l ngthesma sthe moving off yama( ,i , M‐ika l i i le groupforanalysisoff tudy wasdes tyand [ロ ldamentale ement s musc gmedtoexamine 仇elateral ‐ Thepresents the coordination ofbothhands ontappingtes t ‐ Tapp ingtestinthi tudyconsistedofthreeexperimentalconditionsusingprefenedhand,non-prefe lledhand, ss i i l l 22 h i l l l lesub ject s who andbothhands ‐ Twenty ma ,agefrom 18to , majoredin p ysca educaton n co ege, were a imental condi ions ight‐handed reet ia l t lder these exper r s ul r ‐ ‐ They performed each せま. As an apparatus for 故e meastDrement, an attempt was made to ut i l i ze personal computer system‐ Each icated せ} i ionedbeforethe momtorscreen andind t 「ementfor tapping test ject waspos e way of meastD sub ‐ l i l TI r ro D e progress of measurement werecont ough software constracted forthi s test,tr ed ‐ The nuumber of ionand coe f f ic i iat ion ofi tapping, mean,standard de直a ia l t t entofvar sinte lval wereobtainedf rom eacht r - As feedback, 故esedataofthesub lyon momtorscreenaf ia landpr intedout tereacht ject wererepresentedgraphical r f inal ly . Aspred i igr i ly higher i 立f cted cant catedthatthe numnber oftapping bypreferredhand wass ,data analysisind l i ty on thi thanthe one by non‐preferred hand‐ Thisresultpro晒ded e晒dencefor 官i n nber elatera stask‐ The nUu ly a f fectedbythere i l i ion l @ven by t ty ofi t sinterva eve oftapping was not necessari を肌ral ‐ lnadd ,achivementl. l @ivenbytheoneoneachhand l igl i lysmal ionl thetappingtask onbothhands )wass ) ”f rat cant eve er 故anaspi ,due to せ i inat ion betweenther ightandl thand elack ofcontrol or coord ef ‐. l ind ingsof pre電ous s i l computer ti tud snoted here thatthi sstudy suppo鷲edthef es andthatthi s persona tem wasusefulforthe measurementoftapping test‐ sys. 5) (6.
(3) . 66. ネ 多 山 喜 一. は じ め に. タッ ピングテスト (打叩検査) は, 手先の急速反復動作といっ たいわば敏捷性をみるためのもので, 相反神経支配や 脳幹あるいは小脳などの機能の良否に深くかかわっ ている. そして基礎的資料を得る目的でさま ざまな観点から体育学 的な検査として用いられ, これまでにも数多くの研究がなされてきた. )あるいは河崎9 }は 発育発達段階にみられる神経系の成長過程をとらえる立場から 各成長年齢層を対 たとえば古屋5 , , }は 利き側を判別する手法に関して運動種目の 象に検査を実施し, 調整機能の発達の変化について測定している. 浅見1 , l l i t ) に関する知見を得るためにタッ ピングテストを一指標として用い, 各種目特性 違いにみられる一側優位性 (ae ra t y )は生体の生理学的機能に基づく 動作の巧みさに着目し にみられる上肢の優位性について明らかにしている. また猪飼7 , 単独 (片手) ならびに共働 (両手) な どによるタッ ピングテストを利用してその成立条件について検討している. この 他にも長時間にわたる連続タッ ピング動作から急速反復動作を連続して行った場合の運動能率の変化と時間との関係に 9 )もいくつかみられる }や 疲労等にともなう動作の失調様式についての報告2 } ついての報告6 , . 5 )について考えてみると 鉛筆による紙上で の点打ちあるいは指頭叩打器など ところで従来のタッ ピン グの測定方法1 , が利用されているほか, タイマーによる特定時間のみ作動するカウンターなども計測用に利用されている. 本研究では, タッ ピングの計測方法として, パーソナ ルコンピュ ータ (以下 パソコン) を利用した新しい検査方法 (叩打数の測定) についての検討も行っ た. パソコンによる計測方法によっ て,CG を駆使した計測結果の効果的なフィ ー ドバッ クが期待 できるほか, さま ざまな時間設定や各種キー操作に基づいた計測管理が可能となる. 4 )の経験では 特定時間内のループ演算回数を利用することによって 特にパソコンによる時間計測に関する筆者1 , , ) CPU のクロッ ク周波数にあまり影響されない近似的な時間計測が可能であることがわかっ ている.これにより,猪飼ら9 が調整能力機構の1指標としている叩打間の時間間隔にみられる規則性 (または変動性) について検証したり, 片手や 両手といった各種叩打試行の時間計測などがソフトレベ ルで可能となる. さて本計測目的で使用される パソコンは, 体育学の分野でもさま ざまな目的で利用され, 今後もさらにその普及が期 待される. 本研究成果が明らかにされれば, 叩打検査装置としての活用といっ たパソコンの新たな用途を開くことにな り, タッ ピン グ課題を研究手法とする関連分 野になんらかの示唆を提供するものと 思われる. 以上のことから, 本研究ではパソコンによるタッ ピン グの新しい計測方法を確立するとともに, 従来の報告を再認識 よる調整機能に関する基礎的 するかたちでタッ ピング課題による一側優位性について検討を加え, あわせて両手課題に‐ 資料を得ることを目的とした.. 実験方法 被験者は, 北海道教育大学旭川校に所属する1 8歳から22歳までの男子学生20名 である. これらの者はいずれも運動 1 2 ) )に検討した結 クラ ブに所属しており, 健康状態も良好であっ た. また各被験者の利き側について従来の報告を参考4 果, いずれも右手を利き側とする者たちでばかりであっ た. なおタッ ピン グテストの実験は, 平成元年6月上旬から下 旬にかけて, 同学内研究室にて実施された. タッ ピング計測のための実験装置は, 中央処理装置 (CPU) のいわばパソコン本体とその各種周 辺機器を基本とした ハー ドウェ ア, そして本実験用に試作された自作によるソフ トウェ ア (パソコン用 プロ グラム) によっ て構成された. 被験者に対しては, ディ ス プレイ の前で椅座姿勢をとらせ, モニタ表示にしたがっ てキーを操作させた. また計測に あたっ ては, 指定時間内にできるだけたくさんキーを叩くように指示した. なお計測時間は, それぞれの目的で5秒ま たは1 0秒あるいは30秒といっ たさま ざまな設定時間が用いられ, 特にきまりはないように 思われる‐ 一応本研究では 9 1 3 } ) }にしたがって便宜的に10秒間に設定している これまでの報告6 . 実験条件は, 利き手・非利き手・両手による3つの条件で構成され, 各条件試行をそれぞれ3回づつとすることで合 計9回の実験試行を行わせた. タッ ピングテストにおける叩打回数は, キーボー ド上のファ ンクショ ンキーを叩いた回 6) (6.
(4) . パソコンによるタッピング課題における一側優位性ならびに両手の調整機能に関する考察. 67. 数 で決定される‐ 本プロ グラムは, 被験者が任意にキーを叩いた段階で自動的に計測が開始されるように設定されてい る. 計測中は, スタートしてからの時間経過 (秒単位) と叩打回数 をモニタ上で逐 次表示し, また パソコン本体内蔵の スピーカーより ブザーを鳴らすことで終了の合図とした. 各条件試行が終了する ごとに, 叩打回数, 叩打間の所要時間の平均値と標準偏 差ならびに変動係数 などが自動的に算 出され, モニタ上でフィ ー ドバッ クされた. さらに各実験条件の終了 後には, 3つの条件試行の計測値とその変動 グラ フがモニタ上で表示された. すべての実験試行が終了する と, 各実験条件の代表値 (この場合には 各実験条件の中で最 も叩打回数が多かっ た条件試行のデータ値) とその変動 グラフがライン プリ ンタで印刷された.. 結果と考察 1. 計測装置の構成 本研究で使用さ れた計測装置におけるハー ドウェ アの部分 は, 16 ビッ トの CPU を搭載した NEC の PC-98シリー ズ の パソコン本体を中心に, 画面表示用のモニタディ ス プレイ(CRT) , そして印刷用の出力装 置 , 入力装置のキーボー ド のシステム プリンタといっ た基本システムで構成された.これら各周辺機器に対しては特殊な使い方をして いないため, 通常の接続・設定でじゅうぷんと思われる‐ ただし画面表示用の グラフィ クスについては, カラーによる高解像度モー ド( 640×4 00 ドッ ト)を使用している. r3 )は, わが国で最も幅広い シェ アを誇る, 米国マイ クロソフト社提供の MS‐DOS(Ve ‐ オペ レーショ ンシステム(OS 0 )を使用言語とし r4 1 )を使用 した. またソフトウェアも, 本 OS 上で作動する N88一日本語 BASIC インタ プリタ(Ve . 9800VM2以上の上位機種あるいはこれらに相当する互換機種で た.このような動作環境によっ て,パソコン本体も PC‐ あればたいていの場合作動する. 本 プロ グラムが作動するとテスト内容の説明がモニタ上に表示され, 被験者に一通りの実験内容を理解させた上で次 のステッ プに進む. 各実験試行のデータ管理の都合上, 次の操作ではコー ドネーム (例えば被験者名等) を入力し, そ の後に実験条件を選択する. 実験条件が選 択されるとタッ ピングの計測待ち状態となるが, 被験者が計測用の指定キー を任意に叩くことで計測が開始される. 3回の条件試行がすべて終了すると, 各計測値 (各叩打時の計測時間, 叩打回 数, 叩打の間 隔時間の平均値と標準偏差ならびに変動係数など) と変動 グラフがモニタ上に表示される. 実験条件が終 了すると, 残りの実験条件を選択し, すべての実験条件が終了するま で同じ操作で計測を繰り返す. 全ての計測が終了 すると, 各実験条件 で最も叩打回数が 多かっ た計測値や変動 グラフが, その代表値としてライン プリンタに印刷出力さ れる. 印刷終了後, プロ グラムの再実行もしくは終了について選択する. 再実行の場合には, 再度プロ グラムが起動し 以上の実験手続きを繰り返す‐ なお本計測 プロ グラムで得られた各実験条件の代表計測値の プリント出力例については 写真1に, また各実験条件の代表値の変動 グラフについての出力例を写真2に示した. 本 プロ グラムによる計測の妥当性について明らかにするために, ビデオカメラによる撮影あるいは簡単なベ ンチマー 2 クテストに基づいて検討を加えた. その結果叩打回数については特に問題は なく, また PC-9800RX(クロッ ク周波数1 2 )ルー プ MHz 1 )特定時間における所要ルー プ回数の信頼性は極めて高いこと,( )を使用した場合の時間計測についても,( ec程 度以下であること, の所要時間がほぼ一定とした場合には, 叩打間の時間計測で予想されうる誤差は最大でも2 ms などが明らかにされた. 以上のことから, パソ コンによる計測装置をタッ ピン グ用の検査装置として使用する場合には特に問題がないものと 思われる. 2. 測定結果 体育あるいはスポーツにおける様々 な運動場面において, われわれは常に両側を均等に使用 しているとは限らず, そ れよりはむしろ片側を極端に使用すると いっ たいわば使用頻度が左右 で異なる場合がじゅう ぶん考えられる. その一方 で片側 ばかり でなく 両手で素早く行うことも重要な意味を持つことも少なくない. このことから利き側 (優位側) を把 握することや, 利き側と非利き側との共働関係に 基づく調整機能について検討することは, 運動機構の解明やスポーツ 7) (6.
(5) . 68. 杉 山 喜 一 . ・ー r コ. 行. (1). 回数 ・平 均 値 8 9. (2 ) 樽 ¥{ 3 ) i 6 1. 9 1 12 4 .. al筋 8 ,職i. 標準偏差. 係偶 数 変動鮭 . 8 3 4 1 8 .俵. 3 9 3 4 1 8 .窓. @ ,脇1 ⑦ ,蜘. -萎. 123. 割蹄行の結果と本堂建築件における代表値(¥) 試. - ー ー ー .. (回). 飴, 1細 糾,射聡,. ( ) s c e. m. 1. -. 写真1. 写真2. への参画にとっ て大きな意義をもつ. 以上の点をふまえ, まずは本実験で得られた利き手.非利 き手・両手による叩打回数 の平均値とその標準偏差について 表 1 に 示 した. 叩 打 回 数 で み る と, 利 き 手 に よ る タ ッ ピ ン グ. 表1. 利き側.非利き側.両手による叩打回数 利 き側. 非利き側. 両 手. 平 均 均 値 値 平. 89. ‐4. I 79. ‐1. 標 準偏 差 標準偏差. 10.9. 9‐1. 161. ‐2 21.8. では 平 均 89.4 回, ま た 非 利 き 手 の 場 合 で は 平 均 79‐1 回, さ. ) (n=20. らに両手によるタッ ピングでは平均1 61 ‐2回であり, これま 9 ) )よりも比較的大きな値を示している での成人男子における報告5 . タッ ピン グにおけ る一側優位性を明らかにするために, 利き手と非利き手の叩打回数の平均値について比較検討を 行っ た. その結果, 利き手の方が非利き手に対して約1 3%程度優位な傾向を示し, またこれら2つの平均値の間に0‐1% f=19 水準以下で有意な差が認めら れた( t=4‐99 ) ,d . このような傾向は利き側のほうが敏捷性に優れていることを示唆 )を支持するものでもあっ た ただし本研究の被験者の中で 20名のうち2名の者は 非利き側 するもので従来の報告1 . , , の方がわずかではあるが優位な傾向が認められた‐ この点に関しては, 被験者の特性や一側優位性の定義な どを再考し た上であらためて別 の機会で論議していきたい. ) 次に各条件における叩打回数に影響を与える要因として, 叩打間の規則性について着目した. これに関連して猪飼7 は, 長時間にわたっ て急速反復動作を繰り返す場合に, 動作が次第に遅延かつ不規則になるばかりでなく, 動作の脱落 があることを報告している. そしてその中で動作が円滑に行われている状態では, 筋放電の様式にみられるきっ 抗両筋 が一定の間隔をおいて交代性にあらわ れていることを認めている. このことから規則的に指定キーを叩くことは急速反 復動作を円滑にし, 叩打回数を高める上で効果的であると推測される. そこで本研究では利き手・非利き手・両手それぞれの条件について, 叩打の時間間隔の平均値と標準偏差に基づいて 変動係数を算出し, 叩打 回数との相関を求めた. その結果, 利き手ではr=-0‐33 0 , 非利き手ではr=-0.1 , さらに両 手ではr=-0.1 5といっ た逆相関係数が得られているが,統計的にはいずれも有意性は認められなかっ た.これらの結果 は,ある意味で規則的な叩打によっ てその叩打回数の向上を示唆するものであるが,とりわけ1 0秒程度の計測時間では, 疲労等に伴う調整機能の失調の影響が少ないことなどが確認された. 0 1 } 1 )が 両 l ところで本研究では両手タッ ピングにおける左右相互の調整機能についても検討を加えた. 特に Ke so ら1 ,. 3 )は 両 手課題を与えた場合にみられる動作の特徴として動きの同時性について報告している. これに関連して, Co } 1 n , 手を用いた場合の各側の相互作用として一側 の手の動作が他側の動作によっ てある程度抑制される傾向を認めている. したがっ て両手によるタッ ピング課題においても, 動作の抑制といっ たなんらかの影響が予想される. そこで本研究で は便宜的に左右の叩打回数の合計を両手による課題要求水準と仮定し, 実際に得られた課題達成水準 (両手タッ ピン グ の叩打回数) と比較検討することによっ て, 左右の交互動作に みられる抑制機能について検討した. まず左右の叩打回数の合計で得られた課題要求水準の平均値は16 8‐5回, また実際の両手タッ ピングによる課題達成 水準の平均値は161 2回で, その値は課題要求水準に対する約9 5‐7%の割合を示した. しかもこれら2つの平均値の間 ‐ f=19 t=4 に0‐1%水準( 2 )で有意な差が認められた(表2参照) ‐7 ,d . 8) (6.
(6) . 69. パソコンによるタッ ピング課題における一側優位性ならびに両手の調整機能に関する考察. 以上のことから両 手タッ ピン グは, いわゆる左右の供応動 作として成立するもの であるが, 実際にはその課題要求水準. 表2. 右・左の叩打回数の合計と両手による叩打回数. よ り も 低 い傾 向 が 認 め ら れ た. こ の こ と は 両 手 の 交 互 動 作 に お い て な ん ら か の 干 渉 作 用 も しく は 抑 制 効 果 も た ら す も の と. 右 「・左 右・左. 両 手. 平 均 均 値 値 平. 168. ‐5. 16 ・ 1. ‐2. 標準偏差 標準偏差. 19‐I 1. 21‐8. 判 断さ れ, 両 手 課 題 に お け る 調 整 機 能 の 失 調 に つ い て 示 唆 す. (n=2o ). る も の であ っ た.. ま. と. め. 本研究は敏捷性の指標として体育学の領域でも利用されているタッ ピン グテストについて着目し, その新しい計測方 法として パソ コンを使用した. さらに従来の研究報告を再認識するかたちで, 本課題の一側優位性について明らかにす ると共に, 左右の調整機能に関する基礎的資料を得た. 本結果をまとめると次の通りとなる. 1. タッ ピング計測では, パソコンを利用することによっ てコンピュ ータ制御に基づく計測管理が容易になり, ソフ トレベ ルに応じてさま ざまな実験設定も可能となる. これにより パソコンは, タッ ピングテストに関連するさま ざまな 研究分野において有用な計測手段となる. 2. タッ ピング課題は, 指先の敏捷性に関するテストとして用いられるが, ほとんどの場合利き側の方が非利き側よ りも叩打回数が多く, ー側優位性が認められる. 3. 利き側・非利き側・両手タッ ピン グの3つの条件に対する叩打回数に与える影響要因として叩打時の規則性が示 唆される. ただし本実験設定のもとではいずれの条件も統計的な有意性は認められない. 4. 左右それぞれの叩打回数をもとに便宜的に求められた両手の課題要求水準に対して, 実際に得られた両手タッ ピ ン グの課題達成水準の方が相対的に低い傾向を示す. この主たる理由として左右の共働作業における調整機能の失調等 が考えられる. 5‐ 両手の調整機能の失調に関与する1つの背景として, ー側優位性における利 き側と非利き側との達成水準の格差 が予想されたが, 本研究では明らかにされなかっ た.. 参考 文 献 “ ” lof movementinthepre f fe t t ro red andnon-pre er 1) Annet rr edhands . ‐T.W.and Tumer ,A‐ , Thecon ,j , M. , ,A1皿ett ,Hudson,P QuanJ.exp.psychol ‐ . ,1979 ,31:641‐52 2) 浅見高明 「-側優位性からみたスポーツ選手の特徴について」 日本バイオメカニクス学会 (編) 8 3 , 身体運動の科学V, 杏林書院, 19 . pp ‐433一40 ‐ ” “ ig f f l t t 3) Ash ro 1 eandi se ec suponcont j ‐E- .Psych .31:1 . ,1 , Fat , Arch ,1914 ” ” rceptualand MotorSki idge l l l laccuracyandspeedtes l l t 4) Br egen opmentofthe manua s ‐and Te ,P‐F ,A‐ , Deve , Pe ,32:923一943 , 1971 . ” ” l l i lys imu i l taneousvol ta〃 motorfunct t i oninbi ateral 5) Cot血,R. un on at . Neuro .and Psych - ‐ , lnterac , Arch ,65:472 ,1951 6) 麓信義 「ラテラリティ 現象の質問紙による研究, -主として利き足の定義に関して-」 体育学研究 26一4:3 07一3 16 1 9 8 2 , ‐ i 7) 古屋正 「成長期における Tapp ng検査の成績について」 体育学研究 5-1:216 60 , 19 ‐. 8) 春山国広 「急速反復動作の測定に関する研究」 筑波大学体育紀要 1:1 01一11 0 97 8 ,1 ‐ 9) 猪飼道夫 「動作の巧みさの生理学的考察」 体育学研究 1:6 8‐7 9 0 1 5 1 , ‐ ) 猪飼道夫.山川純子 「急速反復動作における疲労の現れ方」 体育学研究 2:1 1 0 68一17 3 51 , 19 ‐ 1 1 ) 笠井達哉 「運動パターンの違いによる反応時間の変動量, 一利き手・非利き手および肢位変化による影響-」. 体育学研究 2 7-2:. 97一109 , 1980 -. 1 2 ) 河崎英武 「成長期に於ける急速反復運動能力に関する調査研究」 民族衛生 12一5:29 2 4 0-3 0 94 ,1 ‐ “ ” exp psycho inat i l i formance t 1 3 ) Kelso,J.A.S. onoftwohanded movemen onandPer ‐ ‐ .:HimnanPercept , onthecoord ,J ,5ー. 229-. 38 . ,1979 “ ” i S i l申ard imbcoord inat terl j ) Kelso 1 4 on ence - . , ‐A‐ ,Sou ,D‐L‐and Good脇an ,D‐ , onthenatureofhumanin , Sc ,203:1029一31 ,1979 D V f H T f d d l C h l i b h d d 値 f f i d i i d lf i t t ) Kimura F 15 e er e e e a n a n r wo e a o n w e n a n r e r e n c ea n e e r o r ma n c ec n v a n e r ment u mo v e s p p g , ‐ , ... (69).
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