エリートアスリートは視覚情報だけじゃなくて運動感覚(運動共鳴?)も使って予測を行っている??

Action anticipation and motor resonance in elitebasketball players
https://www.nature.com/articles/nn.2182

この研究では2つの実験を通してエリートアスリートの優れた予測が視覚情報に加えて運動のキネマティクスを使用していることに起因していることを示す。

1つ目の実験では,エリートアスリート10名,目の肥えた人10名(Expert wachers: コーチ5名とジャーナリスト10名),素人10名がバスケットボールのフリースローの結果予測をして,その成績をグループ間で比較。

2つ目の実験では,バスケのフリースロー(バスケ動画)とサッカーのPKの動画(サッカー動画),そしてバスケのフリースローをしている人が止まっている写真(静止画)を見ている時に,single-pulse TMSで運動誘発電位(手の全体あたり[ADM]と前腕[FCU]で記録)を計測して比較

著者らは二つの予測を立てて検証をした。

予測1:エリートアスリートは,素人だけでなく目の肥えた人たちよりも優れた実験1において優れた予測能力を示す

予測2:エリートアスリートは,他の人たちに比べて,バスケ動画に対してのみ運動誘発電位を増加させるだろう(ダンスの先行研究などから予測される活動?)

 

実験1の結果
エキスパートはボールが投げられる前における予測の正答率が目の肥えた人や素人に比べてはるかに高かった(動き出してから426ms時点での正答率は30%を超える,目の肥えた人は13%くらい,素人は5%くらい)。

実験2の結果
3つの条件と3つの群,そして2つの筋のthree-way ANOVAそして,条件のメイン効果と条件と群の交互作用が有意だった。
まず,郡内での比較ではエリート群ではサッカー動画と静止画に比べて有意にバスケ動画の時に運動誘発電位は高かった。素人群では静止画に比べてサッカー動画とバスケ動画では高かったが,サッカー動画とバスケ動画で違いはなかった(腕の運動誘発電位を取ってるのにここに違いがないのは違和感あるけど・・・)。しかし,目の肥えた人達はエリート群と同じ結果だった。群間での運動誘発電位の違いは見られなかった。

次に,バスケ動画を成功と失敗の2条件,そして動画の長さを3条件(568ms, 781ms, 1207ms)も加えて4条件(群,筋肉,成否,動画の長さ)でANOVA解析。
4条件の交互作用を確認。次に,2つ(筋肉)のthree-way ANOVA(群,成否,動画の長さ)を行ったところ手のひらにおいて3条件の交互作用を確認。このあと3つ(動画の長さ)の2-way ANOVA(群と成否)を行う。
781msの動画において群と成否の交互作用を確認。エリート群における運動誘発電位が失敗時の方が成功時に比べて有意に高かった(素人や目の肥えた人では確認できず)。781msというのはボールが手から離れた瞬間に動画が止まる長さ。手のほうのみでこの結果が出たことが重要のようで,781ms時のボールが手から離れる時の指の角度が成功時と失敗時において有意に違っていたとのこと。

なんとなく釈然としないのは,成功時の運動誘発電位よりも失敗時の方が大きいというのはどういう解釈をしたらいいんだろうか・・・(というかFigure3の印象は成功時の運動誘発電位が低下してる)
なんか予測にキネマティクスを使ってて,ミラーニューロン的な役割を使っているのならむしろ失敗時には活動しないというsensitivityがあるほうが自然な気もする。
Discussionで著者らも,バスケ動画特異的な運動誘発電位の結果を以下のように述べてるしな~
"Therefore, the observation-relatedincrease of neuronal activity in the motor system was selective for the observation of highly learned andpracticed actions. "

失敗時に活動が増加していることに関しては以下のように述べられてるけど,失敗時に増加してるのか,成功時に低下してるのかは今回の結果からはわからないので(Figure3では確かに失敗時に運動誘発電位が正ではあるんだけど,568msと1207msでは成功時にも正なのが781msで特異的に低下しているように見える),この解釈はどうなんだろうか。
"Thus,observation of erroneous performance brought about a specific increase of motor facilitation for the elite athlete group, for the hand muscle more directly involved in controlling the ball trajectory and forthe instant at which the ball left the hand."

あともう一つ気になったのが,4-way ANOVAからの流れで検定が死ぬほど出てきて,多重検定をどうしたかの記述が見当たらなかったのだが,どこかに書いてあるのだろうか・・・

追試が必要な気もするけど,バスケのプロとか呼んでこれないしな(笑)
言わずと知れた有名論文をM1ぶりに読んでみたけど,論文の読み方とかの成長を感じれてよかった。なんなら研究を初めて一番最初くらいに読んだ論文じゃないかな?

疲れは長期間にわたって,運動学習を阻害する

Fatigue induces long-lasting detrimental changes in motor-skill learning
https://elifesciences.org/articles/40578

疲れがパフォーマンスを下げることは常識のように知られているが,疲れが運動"学習"にどのような影響を与えるのかを調査した研究。

この研究では以下の4つの実験を行っている。
実験①:Determining the effect of fatigue on temporal aspects ofmotor-skill learning
"a sequential pinch force task"という課題の学習を2日間行って,1日目のみfatigued conditionだったにも関わらず,両日とも学習に影響が出た。面白いことに,non-fatigue groupに追いつくのに,さらに2日間の学習が必要だったようだ(Figure2を見ると3日目には追い付いていそうな感じだけど)。

実験②:Determining the effects of fatigue on motor-skill learningmeasured by transfer of skill
疲れていない手の学習も阻害されることを証明。右手で学習したことは左手にも汎化することが知られている。この事実を使って,疲れた手で学習した群と,普通に学習した群で右手での学習後に左手のパフォーマンスを比較したところ,有意にパフォーマンスが異なっていた(もちろん最初は違い無し)。これは学習の転移を見ることで,学習が阻害されていたことの証明になっている(疲れた手で学習することは学習という効果以外にもconfoundが含まれる可能性があるからこれを調査している)。

 

実験③:Testing whether the effects of fatigue on learning arecentrally mediated
実験①のreplicationと,疲れによる学習の阻害が,脳を介していることを証明。運動野にrTMSを打つと,疲れによるnegative effectが幾分か軽減したとのこと。
3群の比較。群1:疲れ+TMS群,群2:疲れ+Sham群,群3:疲れ無し+Sham群,1日目の最後にTMSを打って,その影響を調査。1日目の学習曲線は群1と群2は同じで,群3だけよく学習できていた。しかし,2日目の学習曲線の傾きは群3>群1>群2という結果だった。これは,疲れによる学習のnegativeな効果をrTMSにより阻害できたことを示している。このことから,疲れによる学習の阻害は脳を介していることが示された。

 

実験④:Determining the effects of fatigue on a sequence learningtask
筋肉の疲れは,運動制御を必要としない認知課題の学習には影響を与えなかった。
今回は運動制御を必要としないsequence learningを実施して,そちらの課題の学習には影響しなかったことを実証。

基本的に課題はつまむ力を制御するような課題で,疲れは「最大に出せるつまむ力が元気な時の60%くらいまでになる」という定義で,それまでつまむ運動を繰り返させるみたい。

ちなみにもう一つの課題として,1日目に疲れさせるけど,課題の学習は行わず,2日目に学習を行わせると,learning curveは疲れ群と統制群で同じになるようだ。ちゃんと休めばいいってことかな。

ということで,疲れた状態で運動学習することはお勧めできないようです。部活なんかだと,疲れたところからが本番だ!!ということが多いですが,運動学習の観点からは良くないようです。
ただ,疲れて頭が働かなくなった状態でどれだけパフォーマンスを発揮できるか?という部分は,実際の試合ではとても重要な要素になるかと思います。自分的には,そのような訓練は必要になるんじゃないかなーと思います。
またそういう観点からの研究とかが出てくると面白いんじゃないかなと思いました。

テニスなどの連続的な運動が不安によって阻害されるのはdorsal anterior cingulate cortexの活動が原因

題名:Activity in the dorsal ACC causes deterioration
of sequential motor performance due to anxiety
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12205-6

この研究は3つの実験で題名のようなことを明らかにしている。

1つ目の実験では,連続的な運動を部分的にまず学習して,それを繋げるように学習した群と(part-learner),最初からすべてを連続的に学習した群(single-learner)では,間違えたら電気ショックを受ける不安条件での課題成績が異なる。連続的な運動を繋げるように学習した群では,そのつなぎ目での成績が統制群に比べて有意に低下したという行動実験の結果。

2つ目の実験では,このつなぎ目の時間の時のdorsal anterior cingulate cortex (dorsal ACC)の活動がpart-learnerとsingle-learnerでは異なり,part-learnerの方が良く活動していたというfMRIの結果。
またpart-learnerでは,dACCの活動はショックを受けた回数と性の相関を示し,singe-learnerでは負の相関を示した。

"These findings suggest a context-dependent effect of dACC activity on motor sequence performances that caused DSMPA in part learners, but performance facilitation in single learners."とのことだが不思議なことだ。

2つ目の実験ではdACCの活動はジャンクションでの時間が遅くなったから不安になって生じたのか,dACCの活動があったからジャンクションでの時間が遅くなったのかがわからない。そこで,3つ目の実験としてdACCの活動をrTMSで阻害したらどうなるかを検証。結果は,dACCの活動をrTMSで阻害したら,ジャンクションでのパフォーマンスの低下が消え去った。統制群ではTMSと頭の間にプラスチック版を挟んで刺激をする音とか場所は同じだが効果が出ないようなSHAM群を使っている。

以上の3つの研究から,連続的な運動を部分部分で学習し,それを繋げるように学習した場合,不安の条件下ではそのつなぎ目の部分で特に影響を受けて,連続的な運動が崩壊する。不安が運動パフォーマンスに及ぼす影響は,単体に対するものと,この研究で示されたつなぎ目の部分への影響という異なる二つがあるだろうとのこと。その原因は不安とかかわりがあると言われる脳領域dACCの活動であった。
rTMSは不安の感知そのものを低減したのか,それとも不安に対する運動への感度が低下したのか,わからないみたいです。

この研究を無理やりテニスに関連付けるとすれば,フォアハンドとバックハンドを別々に練習して,それを繋げるようにポイントパターンを練習するより,最初からフォアハンドとバックハンドを含めてポイントパターン練習をする方が良いということか?
でもそうすると,今度はそのポイントパターンでしか使えないフォアハンドとバックハンドになってしまって他のポイントパターンでのフォアハンドやバックハンドへの汎化がどうなるかとか気になる。


もしくは,そのようにバラバラな学習になるのは避けられないから,dACCの活動を抑えるようなニューロフィードバックトレーニングとかをしてみるか?
色々複雑すぎて,どういうストラテジーでトレーニングすれば良いかはわからないけど,試合中のポイント間にrTMSを打てば,何らかの効果はありそうだ(笑)

ボストンでテニスの大会に出よう!

これまでボストンでの生活に関する話をしてきましたが、まぁちょっと調べれば様々な記事でもっと詳しく説明されていることばかりでオリジナリティに欠けるな~と思っていました。

そこで本日はボストンでテニスをがっつりやりたい!!という方に向けたブログを書いてみようと思います(笑)

 

①ボストン市内のテニスコート事情

当たり前ですが、オムニコートなどというテニスコートは海外にはほとんど存在しません(笑)。基本ハードコートでたまにクレーコートがあります。あと、さらっとグラスコートもあったりします(芝でテニスしたい・・・)。

A. そこらへんにあるテニスコートを使う

基本的にボストンにあるテニスコートは無料で自由に使えます!本当に至る所にテニスコートがあります。無料で自由に使えるのはいいのですが、逆に予約することは出来ないので、ちょっと出遅れるとコートが埋まってしまっているということもたまにあります。

 

B. 大学の持つテニスコートを使う

大学の所属がある人は、大学が持つテニスコートを自由に使えたりします。MITは学生ならば無料で室内コートなども予約して使えたりするようです(部活の人が使っていない時間帯などに限られますが)。ボストン大学は、室内・室外コートを持っているのですが、研究員などの場合は月50ドルのクラブ会員になる必要があります。クラブ会員でない人が使う場合は一回12ドルくらい。クラブ会員になるとサウナなども使えるようになるみたいです。自分はもっぱらそこらへんにあるテニスコートを使用しているのでクラブ会員にはなっていないのですが、冬で雪が降る季節などは室内コートが使えるのでクラブ会員になっても良いかなと考えています。

②ボストン市内の大会に出場する

ボストン在住のテニスプレイヤーの諸先輩方に色々教えてもらいました。

 A. United States Tennis Association (USTA)に登録する

 まず、アメリカのいわゆる草トーなどに出場するためには以下のサイトからUSTAに登録する必要があります(登録せずに出られる大会もあるかもしれませんが)。年40ドルくらいで登録が出来て、複数年の場合割引などもあります。

https://www.usta.com/en/home/membership/individual-memberships.html

登録をした後に、自分のレベルを申告する必要があります。USTAのレベルは1~7くらいまであり、6,7はプロレベルです。このレベルによって大会の出場資格などが変わってきます。個人的な感想ですが、関西の大学体育会で2部だと5.0、3部くらいだと4.5、4部以下だと4.0くらいなイメージです。ただ、日本人の場合はアメリカでの高校や大学でのテニス経験は無いのでほぼ自己申告になります。この申告は高校でのテニス経験や大学でのテニス経験などの質問に答えていくと自動的に決定されます。ただ、自動決定後にも自分で上のレベルであれば自己申告出来ました(おそらく下は無理?)。

 B. 個人戦に出る

上記で登録が済んだ場合、携帯のアプリでUSTA Mobileというアプリをインストールすれば、LeaguesやTournamentsの情報が見れます。

Leaguesは団体戦で、運よくアメリカ内で団体に所属することが出来ればここで試合の結果や試合日程などを見ることが出来ます。対戦相手や試合結果なども見れるので面白いです。団体へ加入は知り合いに参加者がいれば教えてもらうのが一番だと思いますのでここでは説明は省きます。
さて、Tournamentsは個人戦です。これもアプリ内で全て探すことが出来ます。登録者のレベルにあった試合のみが表示されるのかどうか詳しいことはわかりませんが、この中で年齢制限などを見ながら参加する大会を選びます。基本的に全てネット上で登録を済ませることが出来、参加費もクレジットカードでその場でパパっと支払われるのでめちゃくちゃ簡単です。

登録が済んだら、参加の可否がそのうちメールで送られてきます。人数などが限られるため登録しても参加できなかったりすることがあるみたいです(クレジットからの引き落としはこの参加の可否後に行われるためご安心ください)。

次は前日くらいにこれまたアプリ内でドローが確認できます。そのドローには各試合が何時から行われるかが書かれているので、その時間に指定のテニスコートに行きます。日本での試合と同じく受付をして、テニスボールをもらってコートに行って、10分間プラクティスなどをして、試合開始です。ちなみにアメリカではボール3個で1試合を行います。あとスコアの言い方が15は「ファイブ」、30は「スリー」、40は「フォー」とか言ったりします。15-15だと「ファイブオール」と言ったり、「ファイブス」と言ったり、人それぞれです(笑)。アメリカのテニスはみんなパワーテニスみたいな印象でしたが、意外にビリーズブートキャンプのビリーみたいな人がめっちゃシコラーだったりしました。あとは、試合中のチェンジコートの際にめちゃくちゃフレンドリーに話しかけてくる人が多いです(笑)。日本だとマナー違反になりそうな感じですが、まぁこれも異文化交流だと思って楽しくやりましょう。

以下は自分が出た4.0の大会で優勝したときのトロフィーです(^^♪

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4.0の大会でのトロフィー!

 

③自分の強さを確認しよう!

さて、試合が終わるとまた次の大会のための練習が始まります。自分が勝った相手・負けた相手がどの程度の強さだったのか、気になりますよね?(笑)

アメリカでは団体戦個人戦、両方ともの結果が詳細に管理されていて、Universal Tennis Ratingというサイトで個人のスキルレベルが確認できます。https://www.myutr.com/

スキルレベルは1~16.5までで全世界のテニス選手が対象で、現在は16.22のナダルがトップです。ちなみに錦織は15.61で世界14位になっています( ;∀;)

このスキルレベルの面白いところは男女別ではなく数値が管理されているので、女子では全仏優勝したバーティが13.37でトップです。

このスキルレベルが1違うだけで、スコアが6-0,6-1とかになるくらいの力量差になるようです。このスキルレベルはこれまでの対戦相手とそのスコアから独自のアルゴリズムで計算されるようで、結構面白いです。全世界で公式な試合の結果は全て対象となっているようです。
USTAの数字の2倍くらいだと思います。YoutubeでUSTA 5.0とか、UTR 10.0とかで検索すれば物好きなテニスプレーヤーが動画を上げているのでレベルの参考になると思います。

 

④Japanese Boston Tennic Club

 いきなり外人とテニスするのはハードルが高い!という人には、ボストンには日本人のテニスクラブがあります!!

https://groups.google.com/forum/#!forum/btc-centre

僕も最初はこのクラブに行ったおかげでものすごく助かりました!本当に感謝しかありません。参加資格は「きちんと挨拶が出来る」。これだけです(笑)。

ボストンで桜を見よう!

ボストンは日本で言えば北海道と同じくらいかもっと寒いので、2019年では桜が見れるのは4月の中旬くらいでした。

 

また、Massachesetts州はお酒に厳しく、外でお酒を飲むことは禁止されているようなので花見という習慣がありません。

また、日本のように桜が群生していることは少なく、道端で「あ、桜の木が1本あった」とかでした。

 

それでもどこかに良い桜を見る場所が無いかな〜?と探した結果。。。

 

見つけました!

チャールズリバー沿いに日本に負けず劣らず綺麗な場所を!

Charles River Esplanade, Boston, MA 02116付近

https://goo.gl/maps/XHpMbvkBsuKDtxsH6


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ボストンで桜を見てみたいときは是非ここに足を運んでみてください😊

ボストン留学から2ヶ月がたちました

タイトルの通り、ボストンに来てから早くも2ヶ月が経ちました。

 

もっと海外の友達がポンポン出来るものだと思っていたのですが、今のところ日本人のテニス仲間と仲良くなるくらいで、海外の友人が出来ません(笑)

 

所属している研究室がみんなでご飯に食べに行ったりする習慣がほとんどないということもあり、研究室メンバーとの仲もあまり深まりません。

それでも自分の論文出版祝いに友人一人とJ.P. Licksというアイスクリーム屋とピザを食べに行きました😃

色々なフレーバーを選べるのは日本の31みたいな感じで、ただこっちはチョコでコーディングされたワッフルコーンがあって、それが最高でした。


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でもよくよく考えてみたら、平日は研究室と家の往復。休日はテニスをしに行くかカフェに研究をしに行く(IDカードが無いので研究室に行けない)という日本にいた時とほぼ同じ生活をしているので当然ですね(笑)


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これから暖かくなるにつれて外でテニスをする人が増えたり、テニスの試合が開催されるようになりそうなのでそれらを通じて海外のテニス仲間を増やしていこうかと思います😊

 

これからボストンでの引越しのことや、テニスをする場所、桜が見れる場所、フェンウェイパークレッドソックスの試合を見に行ったことなどを個別に連ねてみようかと思います。

また、そのうち海外で研究をすることについてもちょっと色々思うことがあるので書けたら書きます。

ボストン留学が始まって1か月(銀行口座開設とSSN取得について)

ボストンに来てから早くも1か月が立ちました。この調子で行けば1年間とか本当にあっという間に終わりそうです・・・


今日はアメリカでの銀行口座開設とSocial Security Number (SSN)取得に関する話をします。

自分の場合は奨学金を海外の銀行に振り込んでもらうために銀行口座の開設が必要で,SSNはあった方が良いという話を聞いたため取ろうと思いました。申し込んでから,現在所属する研究室の所属を得るためにもSSNが必要とのことだったので申し込んでよかったなと思います。あと,上記2つは基本的にアメリカで家を借りようと思うと必要になってきます。自分の場合は2月末に渡米,3月中はairbnbで民泊暮らし,その間に住む家を探したのですが,applicationを書くときに両方必要でした。

 

口座の開き方とかは調べたらすぐ出てくるのでそれはそちらに任せて,調べた時にほとんど出てこなかった体験話をします。

 

あ,余談ですが銀行口座はチェッキングとセービングがあって,どっちかだけでいいというような話をネットでよく見かけましたが,こちらの優しい銀行員さんが,セービングとチェッキングの両方を作って,基本的にセービングにお金を大量に入れておいて,クレジットカードとかで使用する分くらいをチェッキングに入れておくことでセキュリティレベルを上げられるようでそのように設定してくれました。アメリカでは口座を維持するのにお金がかかるのですが,口座内にある程度お金が入っていれば無料なので問題ありません。ちなみにBank of Americaだと,ネットのアプリで手数料なしで口座間のお金の移動は可能です。

 

話を戻します。

 

まず,銀行口座を開くとDebit cardが送られてきます。Debit cardってなんやねんっていうレベルの無知識でしたが,とりあえずクレジットカードとは違うけどATMからお金を下ろせたり,一応お店での支払いに使えたりするカードです。で,airbnbに暮らしているので,その住所に届くようにお願いをしたわけです。

 

2週間以内に届きますからねーと言われていたのに,3週間して立っても届きません。ネットを調べると,「アメリカでは普通にめちゃくちゃ遅く届くことがある」という文言を信じていたのですが,不安になったので銀行に話を聞きに行ったところ(アメリカでは電話はほぼすべて自動音声対応で全く自分の思うようにいかないので直接行くのが良いです),「うーん,配達済みになってるけどねー,家のポストにちゃんと名前書いてある?ポストに名前が無いと届かないよ」と言われました。airbnbに住んでいるのでポストに名前を書くなんて考えてもいなかったのですが,それが原因で届かなかったようです。

また,同様にSSNカードも2週間以内に届くよ!と言われていたのに届かず,これまた電話じゃ拉致があかないのでSocial Security Officeに乗り込んで聞いたところ,やはり同様のポストに名前が書いてないことが原因のようでした。

あと,アメリカはなんか知らないけど間違い電話とか嫌がらせ電話が週に2,3回はかかってくるのですが,SSNカードが届かなくて不安な時に「あなたのSocial Security Numberには問題があり,法的にうんちゃらかんちゃら」的な電話を受けて死ぬほどビビりました。結局電話番号をインターネットで検索したら,怪しい電話番号ということが判明したし,後々SSNカードもちゃんと届いたので悪戯でした。

 

この後,両方とも再配達のお願いをして,airbnb先の人にお願いをしてポストに紙で名前を書いたものを張り付けてもらったところ,ちゃんと両方2週間以内に届きました・・・

 

「ポストに名前を書く」

「銀行とかに電話しても自動音声でひたすら振り回される」

「いたずら電話とか死ぬほど多い」

 

というようなことが重要です。。。というお話でした。