緊張するとパフォーマンスが低下するのはなぜ? ~聴覚と運動を統合する機能の異常を発見~

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2021-12-16 科学技術振興機構,関西学院大学

ポイント
  • 楽器演奏や外科手術などの卓越したスキルを持つエキスパートが、プレッシャーのかかる場面で、心理緊張やアガリに伴い、巧緻性が低下する仕組みは未解明だった。
  • ピアノの音が鳴るタイミングを人為的に遅らせられるシステムを用いた実験により、心理緊張に伴う演奏時の聴覚と運動を統合する機能の異常を明らかにした。
  • このシステムを用いた聴覚運動トレーニングにより、心理緊張に伴う聴覚と運動の統合機能の異常が見られなくなったことから、エキスパートのスキルを心理緊張下でも安定して実行するためのトレーニング法の開発や、心理緊張による技能失調に関わる脳と身体と心のメカニズムの解明に役立つと期待される。

JST 戦略的創造研究推進事業において、株式会社ソニーコンピュータサイエンス研究所の古屋 晋一 博士らは、関西学院大学の長田 典子 教授と同大学 大学院修了の石丸 怜子 氏とともに、ピアニストの心理緊張による巧緻性低下を予防するトレーニング法を発見しました。

ピアニストやアスリート、外科医などのエキスパートは、膨大な練習を経て高度な技能を獲得しています。しかし、コンクールやオリンピックといったプレッシャーのかかる場面において、心理緊張に伴い、想像できないようなミスをしてしまう問題は、職業生命を脅かす事態にも関わらず、背後にある脳と心のメカニズムや予防法は未解明でした。

研究グループは、ピアノの音の音量やタイミングを任意に操作できる「可変聴覚フィードバックシステム」を用いて電子ピアノの発音タイミングを遅らせ、直後に演奏がどの程度乱されるかを評価することで、時間を知覚する聴覚機能と正確な指動作を生み出す運動機能を統合する働きの頑健性を調べました。その結果、心理緊張に伴い、熟練したピアニストであっても、人為的な発音の遅延によって演奏動作が乱されることを明らかにしました。一方、聴覚の機能や運動の機能それぞれの異常は見られませんでした。さらに、可変聴覚フィードバックシステムによる人為的な発音の遅延を無視するトレーニングを事前に一定時間行うことにより、心理緊張に伴う聴覚と運動を統合する機能の異常が現れませんでした。以上のことから、心理緊張に伴い、聴覚への情報に対して過度に身体動作が反応してしまう異常が生じることが示唆されました。

この発見は、エキスパートの技能を心理緊張下でも安定して行うことを可能にするトレーニング法の開発や、アガリによる技能失調に関わる脳と心のメカニズム解明に役立つことが期待されます。

本研究成果は、2021年12月16日(英国時間)に国際科学誌「Communications Biology」のオンライン版で公開されます。

本成果は、以下の事業・研究領域・研究課題によって得られました。

戦略的創造研究推進事業 チーム型研究(CREST)

研究領域
「人間と情報環境の共生インタラクション基盤技術の創出と展開」
(研究総括:間瀬 健二 名古屋大学 大学院情報学研究科 教授)

研究課題名
「技能獲得メカニズムの原理解明および獲得支援システムへの展開」(JPMJCR17A3)

研究代表者
小池 英樹(東京工業大学 情報理工学院 教授)

研究期間
平成29年10月~令和5年3月

JSTはこの領域で、人間、機械、情報環境が共生する社会での相互作用に関する理解を深め、人間同士から環境全体まで多様なインタラクションを高度に支援する情報基盤技術の創出と展開を目指します。上記研究課題では、手指の巧みな動きを生み出す仕組みの解明と熟達支援に取り組んでいます。

詳しい資料は≫

<論文タイトル>
“Back to feedback: aberrant sensorimotor control in music performance under pressure”
DOI:10.1038/s42003-021-02879-4
<お問い合わせ先>

<研究に関すること>
古屋 晋一(フルヤ シンイチ)
株式会社ソニーコンピュータサイエンス研究所 シニアリサーチャー

長田 典子(ナガタ ノリコ)
関西学院大学工学部/感性価値創造インスティテュート 教授/所長

<JST事業に関すること>
舘澤 博子(タテサワ ヒロコ)
科学技術振興機構 戦略研究推進部 ICTグループ

<報道担当>
科学技術振興機構 広報課
関西学院 広報室

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