他者に運動技術を教授することによる即時的な運動学習効果

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(1)理学療法学第 306 44 巻第 4 号 306 ∼ 310 頁（2017 年）理学療法学第 44 巻第 4 号. 短報. 他者に運動技術を教授することによる即時的な運動学習効果＊川崎翼 1）# 河野正志 2）兎澤良輔 1）. 要旨【目的】本研究の目的は，経験した運動スキルを他者に教授することの即時的な運動学習効果を明らかにすることであった。【方法】参加者は若年成人 23 名であり，教授群 12 名，コントロール群 11 名に分けられた。運動学習課題は，2 つの球を非利き手で回す課題とした。教授群は球回しの練習後，1 分間の球回しパフォーマンスが計測された。この後，球の回し方について教授群は聞き手に教授した。その直後と 2 分後に再度，パフォーマンスを計測した。コントロール群は教授群と同様の手続きであるが，教授は行わず科学雑誌を音読した。【結果】教授群のみ球回し回数が有意に増加した。また，教授群はコントロール群に比べて，球回しの改善回数が有意に多かった。【結論】他者に経験した運動スキルを教授することは，即時的に運動学習を促進する可能性が示された。キーワード運動学習，教授，運動技術，即時効果. ことを求める場合が多く，対象者が実際に想起している. はじめに，目的. かどうかの判断が困難である。特に，理学療法士が対応. 運動学習は通常，動作を経験することによって成立す. する機会の多い高齢者や脳損傷患者は，運動イメージ想. るものであるが，動作発現前における心的な活動が，運. 起能力が低下していることが複数報告されている. 動学習過程に影響を与えることが知られている。運動学. このような報告に基づき，実際に単に運動イメージの想. 習に有益に働く代表的な心的な活動としては，運動イ. 起を求めることの困難性について指摘する研究者もい. メージの想起が挙げられる。この運動イメージの想起を. る. 介入として用いることは，脳卒中患者の手指巧緻運. そこで我々は，運動イメージを想起させる介入とし. 動. 1）. 2）. ，歩行能力や立位姿勢バランス能力，若年者の立. 位姿勢バランス能力. 3）. など様々な運動パフォーマンス. 4）5）. 。. 6）. 。. て，運動スキルを他者に教授することに着目した。運動スキルを他者に教授するまでの過程には，自己を振り返 7）8）. 。この自身. の向上に寄与する。これらの報告から，運動イメージの. ることによる内言語の生成が必要となる. 想起による介入は，実際の身体運動を伴わず，純粋な認. の運動の振り返りには，左下前頭回が活動することが報. 知活動によって運動パフォーマンスの向上が可能である. 9）告されている。左下前頭回は内言語を生成するときだ. ため，身体的負担をかけることが困難な対象者へ応用さ. けでなく，通常の言語表出のときにも働くということに. れている。. 加え. 10）. しかしながら，現在行われている運動イメージを用い. ある. 11）. た介入の多くは，純粋に自身の動きを心的に想起させる. には，脳の処理過程として密接なかかわりがあると考え. ＊. Effects of Teaching Acquired Motor Skills on Motor Learning 1）了德寺大学健康科学部理学療法学科（〒 279‒8567 千葉県浦安市明海 5‒8‒1） Tsubasa Kawasaki, PT, PhD, Ryosuke Tozawa, PT, MS: Department of Physical Therapy, Faculty of Health Science, Ryotokuji University 2）医療法人穂翔会村田病院リハビリテーション科 Masashi Kono, OT, MS: Department of Rehabilitation, Murata Hospital ＃ E-mail: t-kawasaki@ryotokuji-u.ac.jp （受付日 2016 年 6 月 27 日／受理日 2017 年 2 月 1 日）［J-STAGE での早期公開日 2017 年 4 月 25 日］. ，運動をプログラムする際にも活動する領域で。これらのことから，運動実施と運動の言語化. られている. 12）13）. 。実際に，実施する行為を言語的に表. 出することは，その行為の運動制御を正確にさせるということが報告されている. 14）. 。このため，経験した運動. スキルを他者に教授することは，単に運動イメージを想起させることに比べて課題が明示的で，運動イメージ想起を促す介入となり，運動学習が促進されるのではないかと考えられる。以上の背景に基づき，本研究では，経験した運動スキ.

(2) 運動技術教授の運動学習効果. 307. 表 1 参加者情報教授群（N = 12）. コントロール群（N = 11）. p値. 男性 8 名，女性 4 名. 男性 6 名，女性 5 名. 0.86. 年齢（歳）. 20.6 ± 0.5. 21.1 ± 0.9. 0.12. 手長（cm）. 17.7 ± 1.2. 17.5 ± 1.0. 0.65. エディンバラの利き手指数. 93.2 ± 9.8. 87.2 ± 12.0. 0.19. 性別. 図 1 実験手続きランダムに割りつけられた教授群は，介入前の球回しパフォーマンス測定後に教授するということを知らされる．. ルを他者に教授することの有効性について明らかにする. 男性の聞き手役 1 名に対してどのように球回しを行った. ための第一報として，即時的効果を検討することを目的. かについて 2 分間教授するように求めた。具体的な教示. として以下の実験を行った。. 内容は，「球回し練習中と計測中に得られた，球の回し. 対象および方法. 方を聞き手役に伝達してください」であった。教授群の参加者が教授をするということを知らされるのは，実際. 参加者は球回し経験のない若年成人 23 名（男性 14 名，. に教授する直前であった。2 分間の教授を行った直後と. 女性 9 名，平均年齢 20.8 ± 0.8 歳）であり，ランダムに. 2 分後の球回しパフォーマンスは，教授前の計測と同様. 2 群に割りつけられた（教授群 12 名，コントロール群. の方法で計測された。一方，コントロール群は，教授群. 11 名）。両群間には，年齢や手長およびエディンバラの. と同様の手続きで球回し課題を実施するが，教授群が聞. 利き手指数. 15）. において有意な違いがないことを確認し. た（表 1）。実験の手続きは図 1 に示した。運動学習課題は，直径. き手役に教授している間は科学雑誌を音読した。分析は，球回し回数，介入前に比した球回し改善回数（教授後の球回し回数−教授前の球回し回数）および落. 5 cm の 2 つの球を非利き手で回す課題とした。教授群. 下回数について，2 要因の分散分析（群×セッション）. は 3 分間球回しを練習した後，1 分間の球回し回数と落. を行った。有意水準はすべて 5％とした。なお，本研究. 下回数（球回しパフォーマンス）が計測された。この計. はヘルシンキ宣言に則って実験の説明を行い，書面にて. 測には，参加者が球を回している最中の動画を，作動中. 自由意思による同意を得た。また，本研究は所属機関の. のデジタルストップウォッチとともに撮影した。撮影し. 生命審査倫理委員会より承認を得て実施した（承認番号. た動画をコマ送り再生し，デジタルストップウォッチに. 2641）。. 表示されている数値から正確に 1 分間を計測することによって，球回し回数と落下回数を計測した。この計測後，教授群はあらかじめ定められた，実験参加者と同年代で. 結果球回しパフォーマンスの結果は表 2 にまとめて示した.

(3) 308. 理学療法学第 44 巻第 4 号. 表 2 各セッションにおける（a）球回し回数（回），（b）球回し改善回数（回）および（c）落下回数（回）教授前. 教授直後. 教授 2 分後. ‡‡‡ ‡‡‡. （a）球回し回数 ††† 教授群. 10.3 ± 6.7. 14.7 ± 9.5. 16.2 ± 9.2. コントロール群. 11.4 ± 7.2. 12.3 ± 7.2. 14.3 ± 7.9. −. 4.7 ± 3.8. 7.1 ± 3.4. −. 0.5 ± 3.6. 2.8 ± 4.3. 教授群. 0.3 ± 0.5. 1.0 ± 1.2. 0.5 ± 0.8. コントロール群. 0.7 ± 1.2. 0.4 ± 0.7. 0.6 ± 0.9. （b）球回し改善回数 †† 教授群コントロール群. *. （c）落下回数. セッションの主効果：（†）群の主効果：教授群 vs. コントロール群：（*）単純主効果に対する下位検定結果：（‡） * p < 0.05，†† p < 0.01，†††, ‡‡‡ p < 0.001. （表 2）。球回し回数においては，セッションの主効果. の主効果も認められていることから，教授群の方がコン. （F（2, 42）= 16.46, p < 0.001）を認めた。下位検定の結. トロール群より改善することを示していると考えられ. 果，教授前から教授 2 分後にかけて有意に値が増加した. る。以上のことは，球回し回数の改善は単純なパフォー. （教授前 vs. 教授直後：（t（42）= 3.28, p = 0.002）；教授直. マンス計測の繰り返しが影響している可能性はあるもの. 後 vs. 教授 2 分後：（F（42）= 2.44, p = 0.02）；教授前 vs.. の，教授を行うことが即時的な運動学習効果を促す可能. 教授 2 分後（F （42）= 5.72, p < 0.001））。また，群とセッ. 性が示されたといえる。. ションの要因に対する交互作用を認めた（F（2, 42）=. 運動スキルを教授することの効果の背景に，運動イ. 4.62, p = 0.02）。単純主効果検定の結果，教授群のみ有. メージ想起が考えられる。自身が経験した運動を他者に. 意な単純主効果を認めた（F（2, 42）= 17.86, p < 0.001）。. 教授するためには，自身の運動を省みるという過程が存. この単純主効果に対する多重比較の結果，教授前に比べ. 在する. て教授直後および教授 2 分後において有意に値が増加し. いかえれば運動イメージの想起である。運動イメージの. た（教授前 vs. 教授直後：（t （42）= 4.40, p < 0.001）；教. 想起は，運動の結果の予測やシミュレートであるとされ. 授前 vs. 教授 2 分後：（t （42）= 5.87, p < 0.001））。また球. ており. 回しの改善回数においては，群の主効果（F（1, 21）=. を行うこととの類似性が明らかになっている. 6.45, p = 0.02）とセッションの主効果（F （1, 21）=. のような知見に則り，運動イメージを介入として用いて. 10.00, p = 0.004）を認めたが，交互作用は認められな. 様々な運動パフォーマンスの向上が報告されてい. かった。. る. 球の落下回数に関しては，両要因ともに主効果は認め. メージを想起するという過程を経たことによって球回し. ず，交互作用を認めたが（F（2, 42）= 3.65, p = 0.03），. パフォーマンスを向上させたのではないかと推察した。. 単純主効果検定の結果は両群ともに有意な単純主効果を. 運動スキルを教授することは，既存の運動イメージの. 認められなかった。. 想起を用いた介入に比べて，行うことが明確であるとい. 考察. 7）8）. 。自身の運動を省みるという認知作業は，い. 16）17）. ，神経科学的・神経生理学的に実際に行為 18）19）. 。こ. 1）2）. 。運動スキルを教授することにおいても，運動イ. う利点がある。Binder らは，運動イメージ想起自体が困難な対象者に運動イメージ想起を行うという介入の難 6）. 。運動スキルの教授を課すこと. 球回しの経験後，運動スキルを他者に教授することに. しさを主張している. よって，その後の球回し回数が有意に増加することが示. は，運動を言語的に表出することを求めるため，単純に. された。このような傾向は，コントロール群においては. 運動イメージの想起を課すよりも課題が明示的であると. 認められなかった。また，介入前に比した球回しの改善. 考えられる。すなわち，運動スキルの教授は，単純な運. 回数においては，セッションの主効果を認めた。これは，. 動イメージ想起に関する困難性を解決に導くことが可能. 球回しパフォーマンス計測の繰り返しによって球回し改. であり，運動イメージ想起が困難な対象者でも行える新. 善回数が増加することが示唆された。しかしながら，群. たな運動イメージ想起の介入方法となる可能性が示唆さ.

(4) 運動技術教授の運動学習効果. れた。運動スキルを教授することの効果は，球回し回数およびその改善回数に対して認められている一方で，球回し落下回数には認められていない。この理由として，本研究で用いた球回し課題の特性が関与している可能性が挙げられる。本研究で用いた球回し課題では，落下回数が pre の時点から 1 回未満であった。このため，教授をしても改善の余地が少ないという床効果が生じていた可能性がある。運動イメージと運動学習の関係を検討した我々の他の研究においても，介入後は球回し落下回数には効果を示さないことを報告している. 20）21）. 。以上のこ. とから，エラーを示す球回しの落下回数の低減には寄与しない可能性がある。本研究によって得られた，経験した運動スキルの教授による運動学習効果の知見は，リハビリテーションの効果を高めるための介入方法として提案できる可能性がある。他者に運動スキルを話すことは，発言（発話）以外の身体運動を伴うことなく行える活動である。すなわち，安全かつ簡便にリハビリテーションの効果を補完する手法として，運動スキルの教授の効果が示されたといえる。本研究では，教授をすることの効果を示したが，単に経験したスキルを言語化することとの区別はできていない。つまり，教授をするという行為には，聞き役としての他者が必要であるが，この“他者”が必要条件なのか，あるいは単純に言語化するだけでよいのかについては未検討である。今後は，聞き役が必要な教授するという行為が真に有効なのかについての検討を行う必要がある。さらには，本研究は教授の即時効果のみの検討であったため，リハビリテーション対象者にとって最も重要な介入の保持効果についても検討する必要がある。結論本研究では，経験した運動スキルを他者に教授をすることの即時的な運動学習効果の有無を検討した。その結果，他者に教授することによって，即時的に運動学習効果が高まることが明らかになった。この結果から，学習者が得た運動スキルを他者に話すことによって，さらなる運動学習効果が得られる可能性を示唆した。文献 1）Page SJ, Levine P, et al.: Effects of mental practice on affected limb use and function in chronic stroke. Arch Phys Med Rehabil. 2005; 86: 399‒402. 2）Cho H-y, Kim J-s, et al.: Effects of motor imagery training on balance and gait abilities in post-stroke patients: a. 309. randomized controlled trial. Clin Rehabil. 2012; 27: 675‒ 680. 3）Yasuda K, Kawasaki T, et al.: Intervention of selfmonitoring body movement has an immediate beneficial effect to maintain postural stability. J Nov Physiother. 2012; 2. 4）Mulder T, Hochstenbach JB, et al.: Motor imagery: the relation between age and imagery capacity. Hum Mov Sci. 2007; 26: 203‒211. 5）Personnier P, Kubicki A, et al.: Temporal features of imagined locomotion in normal aging. Neurosci Lett. 2010; 476: 146‒149. 6）Binder E, Hagelweide K, et al.: Sensory-guided motor tasks benefit from mental training based on serial prediction. Neuropsychologia. 2014; 54: 18‒27. 7）Suwa M: Meta-cognition as a Tool for Storytelling and Questioning What Design Is. Bulletin of Japan Society for the Science of Design. 2009; 16: 21‒26. 8）Suwa M: A cognitive model of acquiring embodied expertise through meta-cognitive verbalization. Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence. 2008; 23: 141‒150. 9）Morin A, Hamper B: Self-reflection and the inner voice: activation of the left inferior frontal gyrus during perceptual and conceptual self-referential thinking. Open Neuroimag J. 2012; 6: 78‒89. 10）Duffau H, Capelle L, et al.: The role of dominant premotor cortex in language: a study using intraoperative functional mapping in awake patients. Neuroimage. 2003; 20: 1903‒ 1914. 11）Rizzolatti G, Camarda R, et al.: Functional organization of inferior area 6 in the macaque monkey. Exp Brain Res. 1988; 71: 491‒507. 12）Pulvermüller F, Fadiga L: Active perception: sensorimotor circuits as a cortical basis for language. Nat Rev Neurosci. 2010; 11: 351‒360. 13）Pulvermüller F: Brain mechanisms linking language and action. Nat Rev Neurosci. 2005; 6: 576‒582. 14）Fargier R, M noret M, et al.: Grasp it loudly! Supporting actions with semantically congruent spoken action words. PLoS One. 2012; 7: e30663. 15）Oldfield RC: The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 1971; 9: 97‒113. 16）Jeannerod M: Mental imagery in the motor context. Neuropsychologia. 1995; 33: 1419‒1432. 17）Porro CA, Francescato MP, et al.: Primary motor and sensory cortex activation during motor performance and motor imagery: a functional magnetic resonance imaging study. J Neurosci. 1996; 16: 7688‒7698. 18）Rizzolatti G, Fadiga L, et al.: Premotor cortex and the recognition of motor actions. Brain Res Cogn Brain Res. 1996; 3: 131‒141. 19）Buccino G, Binkofski F, et al.: Action observation activates premotor and parietal areas in a somatotopic manner: an fMRI study. Eur J Neurosci. 2001; 13: 400‒404. 20）Kawasaki T, Aramaki H, et al.: An effective model for observational learning to improve novel motor performance. J Phys Ther Sci. 2015; 27: 3829‒3832. 21）川崎翼，荒巻英文，他：短期的な観察学習効果とその基盤となりうるワーキング・メモリの影響の検討．理学療法学．2015; 42: 569‒574..

(5) 310. 理学療法学第 44 巻第 4 号. 〈Abstract〉. Effects of Teaching Acquired Motor Skills on Motor Learning. Tsubasa KAWASAKI, PT, PhD, Ryosuke TOZAWA, PT, MS Department of Physical Therapy, Faculty of Health Science, Ryotokuji University Masashi KONO, OT, MS Department of Rehabilitation, Murata Hospital. Objective: The purpose of the current study was to determine the immediate effects of teaching one’s own motor skills on his/her motor learning process. Method: Twenty-three healthy, young adults participated, and they were randomly assigned to either the teaching group or the control group. The motor learning task used was a ball rotation task that the participants practiced for 3 minutes. Then the participants were instructed to teach a listener how to perform the ball rotation. Immediately and two minutes after the teaching, the ball rotation performances were measured again. For the control group, the same procedure was applied; however, during the teaching in the teaching group, the participants in the control group read a scientific magazine aloud. Results: The number of ball rotations significantly improved in the teaching group but not in the control group. Additionally, the improvement in the number of ball rotations in the teaching group was higher than that in the control group. Conclusion: Teaching a motor skill would lead to immediate beneficial effects for the motor learning process. Key Words: Motor learning, Teaching, Motor skill, Immediate effects.

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