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アスリートの脳はどう違う?

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「スキャモンの発達・発育曲線」で運動学習効果の変化を説明する理論は、「ニセ科学」です!

「スキャモンの発達・発育曲線」で運動学習効果の変化を説明する理論は、「ニセ科学」です!

今でも、スキャモンで多くの検索がされていますので、再度明記します。

●「スキャモンの発達・発育曲線」の神経系のカーブと運動スキル学習の年齢変化との間には因果関係はありません。

●両者に類似性があるとしたら、それは「疑似相関」です。

●両者の間に、何らかの因果関係性を主張する理論は、「ニセ科学」です。


その理由は、こちらで説明しています。

運動学習のような複雑な仕組みが、「脳の重量」や「頭囲」のような単純な物理量に依存することなどあり得ません。

論外です。

ニセ科学を広めているサッカー関係者と、それを安易に受け入れたスキー関係者は猛省すべきです。

「スキーと自律神経」はやっと捨てられたようですが、まだまだおかしな理論が山のように存在します。

スポーツ科学では、どうしてこうも次から次へとニセ理論が登場するのでしょうか?

忘却がもたらす驚くべき効果

忘却がもたらす驚くべき効果
―軽微な忘却は、運動指令を最適化することを理論的に証明―


平成24年6月29日
東京大学大学院教育学研究科

1.発表者
平島 雅也(東京大学大学院教育学研究科・助教)
野崎 大地(東京大学大学院教育学研究科・教授)

2.発表のポイント
◆どのような成果を出したのか
運動学習プロセスにおける「軽微な忘却」には、運動指令を最適化するという予想外の効果があることを理論的に証明しました。

◆新規性(何が新しいのか)
脳における最適化計算の実態は謎に包まれていましたが、脳に生得的に備わっている忘却という機能がその役割を担っている可能性を初めて示しました。

◆社会的意義/将来の展望
適度な休息(忘却)を取り入れた効率的な練習スケジュールの開発など、スポーツやリハビリテーション分野への応用につながることが期待されます。

3.発表概要
忘却というと、記憶を阻害するものとして悪いイメージを持つ人が多いかもしれません。しかし、今回、東京大学大学院教育学研究科 平島雅也助教と野崎大地教授は、運動を学習する場合、その記憶を「少しずつ忘れる」ことは、むしろ、運動制御の指令を最適化する効果があることを初めて理論的に証明しました。また、個々の記憶素子において軽微な忘却が起こることを仮定してニューラルネットワークモデルを構築すると、霊長類の一次運動野神経細胞で観察されるのとほぼ同じ神経活動パターンを再現できることを明らかにしました。これらの結果は、脳の運動学習プロセスにおける軽微な忘却が、運動指令の最適化に貢献している可能性を示唆しています。

本研究成果は、脳における最適化計算の実態が謎に包まれている中、脳に生得的に備わっている忘却という機能が最適化に貢献しうることを示し、生物学的妥当性のある仮説を提唱したという点において学術的に大きな意義を有しています。また、今後、忘却の有効性に関する理解がより深まることで、適度な休息(忘却)を取り入れた効率的な練習スケジュールの開発など、スポーツやリハビリテーション分野への応用につながることも期待されます。

4.発表内容
<研究の背景>
我々が普段何気なく行っている歩行や到達動作(注1)は、制御工学の観点からみると非常に洗練されたものです。筋活動パターンを詳しく調べた研究によれば、目的の動作を実現しうる筋活動パターンは無数に存在するにもかかわらず、その中で最も効率の良いパターンが選択されていると報告されています。無数にある解の中から、一つの解を選ばなくてはならない問題(冗長性問題)は、非常に多くの筋、関節、神経細胞が関わる身体運動制御を理解する上で重要な問題です。これまで、脳はある基準に照らし合わせて最適な解を選び出すことによって、この問題を解決していると考えられてきました。しかしながら、制御工学から提唱された評価基準は数学的に非常に複雑なもので、実際の脳でその計算がどのように行われているのかは明らかではありません。運動制御問題における評価基準は、「筋活動の二乗和」あるいは「ニューロン活動の二乗和」であると言われています。しかし、脳がこのような複雑な計算を行っているという神経科学的証拠はいまだ見つかっておらず、最適化計算の実態は謎に包まれています。

<研究の内容>
本研究では、発想の転換を行い、工学的な最適化計算と同等のことを、複雑な評価基準を計算することなしに、脳に生得的に備わっている機能だけで行うことができるのではないかと考えました。そこで注目したのが、「忘却」です。忘却は、古くよりニューラルネットワーク(注2)の分野において、ネットワーク性能を高める効果があることが知られています。本研究では、忘却が運動制御系において有効に機能し得るかどうかを理論的に調べました。その結果、1)極めて多くのニューロンが運動課題に参画すること、2)誤差情報に基づいた運動学習が長期間行われること、3)忘却率が学習率に比べて極めて小さいこと、などの条件が揃えば、ニューラルネットワークは必ず最適な状態に達し、最も効率のよい神経活動パターンを出力できるようになることを明らかにしました(図1D)。一方、忘却が全くない場合には、学習に伴って運動誤差は減少するものの(図1A)、神経活動レベルは減少せず、最適な状態に達する前に学習が終了してしまうこと(図1C)を明らかにしました。また、忘却が大きすぎる場合には、必要以上に神経活動レベルが低下して運動課題の遂行ができなくなってしまうことを明らかにしました。つまり、軽微な忘却を有する時のみ、ネットワークは最適な状態に達することができるのです。

もし実際の脳において忘却が機能しているのだとすれば、忘却を有したニューラルネットワークモデルは、実際の脳活動パターンを予測できるはずです。そこで、一次運動野および筋骨格系の解剖学的知見を用いてニューラルネットワークモデルを構築し、軽微な忘却条件下において長期間の運動学習を行わせました。その結果、様々な運動課題において、霊長類の一次運動野で観察されるのとほぼ同じ神経活動パターンを再現できることがわかりました(図2)。

神経生理学の分野では、到達動作中の一次運動野ニューロン群の至適方位(注3)の分布には偏りがあることが知られており、その発生機序に注目が集まっています。2次元到達動作中(図2B)および3次元到達動作中(図2C)の至適方位の偏りがともに、忘却による最適化によって生じうるという統一的な理論で説明した点も本研究の大きな成果の一つとなっています。

<研究の意義と今後の展望>
本研究の結果は、脳の運動学習プロセスにおける軽微な忘却の存在が、運動指令の最適化に貢献している可能性を初めて示したものです。本研究は数式とコンピュータシミュレーションを用いた理論的研究であるため、実際のところ本当にこの軽微な忘却が最適化に貢献しているのかどうかは定かではありません。今後、霊長類をもちいた電気生理学的実験において、多数のニューロン活動を長期的に調べることによって、忘却の有効性を実証していく必要性が残されています。しかし、筋の発揮力や神経細胞の活動レベルの二乗和という複雑な量を計算せずに、脳に生得的に備わった機能だけで最適化計算と同等のことが実現できることを示した意義は非常に大きいと考えられます。

極限のパフォーマンスを目指すスポーツ選手や音楽家では、パフォーマンス低下を恐れるがあまり、過度の練習を行い、心身に様々な問題を来たすケースも少なくありません。しかし、本研究で示した通り、軽微な忘却であれば、それはむしろ効率のよい動作に導いてくれる可能性もあるのです。今後、忘却の有効性に関する理解がより深まることで、適度な休息を含んだ効果的な練習スケジューリングの開発などにつながることが期待されます。

5.発表雑誌
雑誌名:PLoS Computational Biology(2012年6月28日オンライン版)
論文タイトル:Learning with slight forgetting optimizes sensorimotor transformation in redundant motor systems
著者:Masaya Hirashima, Daichi Nozaki
リンク先:http://www.ploscompbiol.org/article/info:doi/10.1371/journal.pcbi.1002590

6.問い合わせ先
平島雅也(東京大学大学院教育学研究科・助教)
野崎大地(東京大学大学院教育学研究科・教授)
7.用語解説
注1) 到達動作: 目標物に向かって手を伸ばす動作のこと。例として、机の上のコーヒーカップに手を伸ばす動作が挙げられる。
注2) ニューラルネットワーク: 脳内の神経細胞同士の結合および情報のやりとりをコンピュータ上で模式的に表現したモデルのこと。
注3) 至適方位: 運動時に活動を示すニューロンは、あらゆる運動方向で同じ活動を示すわけではなく、方向選択性を持っている場合が多い。個々のニューロンで最も活動が高くなる運動方向を、そのニューロンの至適方位(PD, preferred direction)という。

8.引用文献
Herter TM, Kurtzer I, Cabel DW, Haunts KA, Scott SH (2007) Characterization of torque-related activity in primary motor cortex during a multijoint postural task. J Neurophysiol 97: 2887-2899.

Scott SH, Gribble PL, Graham KM, Cabel DW (2001) Dissociation between hand motion and population vectors from neural activity in motor cortex. Nature 413: 161-165.

Naselaris T, Merchant H, Amirikian B, Georgopoulos AP (2006) Large-scale organization of preferred directions in the motor cortex. I. Motor cortical hyperacuity for forward reaching. J Neurophysiol 96: 3231-3236.
添付資料はこちら


とても面白いアイデアだと思います。

少し、結論を急ぎすぎている感じはありますが。

利己的遺伝子

利己的遺伝子

利己的遺伝子論(りこてきいでんしろん)とは、進化学における比喩表現および理論の一つで、自然選択や生物進化を遺伝子中心の視点で理解すること 。遺伝子選択説もほぼ同じものを指す。1970年代の血縁選択説、社会生物学の発展を受けてジョージ・ウィリアムズ、E・O・ウィルソンらによって提唱された。イギリスの動物行動学者リチャード・ドーキンスが1976年に、『The Selfish Gene』(邦題『利己的な遺伝子』)で一般向けに解説したことが広く受け入れられるきっかけとなったため、ドーキンスは代表的な論者と見なされるようになった。

概説

ここでは「利己的」とは「自己の成功率(生存と繁殖率)を他者よりも高めること」と定義される。「利他的」とは「自己の成功率を損なってでも他者の成功率を高めること」と定義される。これらの用語は日常語の「利己的」とは異なり、行為者の意図やもくろみを表す言葉ではなく、行動自体の性質に関する話である。行為者がどのような意図を持っていようとも、行為の結果が自己の成功率を高めるのであれば、それは「姿を変えた利己主義」と考えることができる。[1]

個体レベルでの自然選択に注目すると、きびしい生存競争の中で、わずかでも利他的な行動をとる個体は、そうでない個体よりも平均して「うまくやっていけない」と予測できる。全ての個体が利他的であれば、その群に属するもの達は非常に上手くやっていけるであろうが、中に一個体でも利己的な個体が混入すれば、利他的個体を食い物にして繁栄するであろう。利己的個体は多くの子を残し、次第に利己的な個体は数を増していくであろう。他集団からの移住や、突然変異など利己的な個体の混入をふせぎ続けることは不可能である(進化的に安定な戦略も参照)。

その一方で、子育て行為など自然には多くの利他的行動と考えられる例が見られる。

この一見矛盾した事実を、ドーキンスをはじめとする遺伝子選択論者は、選択や淘汰は実質的には遺伝子に対して働くものと考えることで説明できることを明らかにした。[2]ある遺伝子に促された行動が、個体レベルでは利他的な行動であったとしても、その遺伝子を持つ他の個体を守ることに繋がるなら、その遺伝子は淘汰を勝ち抜いて遺伝子プール中での頻度を増していくと考えられる。結果として、その遺伝子に促された利他的行動も広く見られるようになる。すなわち、個体の利他的行動も、「遺伝子の利己性」に基づいた行動と解釈できる。


続きは、こちら

こちらもご参照。

実に、欧米的な考え方ですね。

ゲーム理論などと共通するものを感じます。

一方で、モラルや慈善活動を強調するところが、偽善っぽいのですが、でも真剣なんですよね。(笑)

サイコサイバネティックス理論の応用

サイコサイバネティックス理論の応用

「脳科学」と言いながら未確認の価値観を入れ込んだ「自己啓発」っぽくていやらしいですが、たぶん真実も含まれると思いますので。(というか、誰しも当たり前に思っていることを科学的に説明したと言いたい文章か?)

■目的ではなく目標に集中せよ

ただ「ガンバリます!」ではダメ。何を達成しようと頑張るのかを、はっきりさせること。特に、目的と目標を区別して考えること。優れた勝負脳の持ち主は、決して「目的=勝負の結果」にはしない。勝つためにはどのようなゲームプランを立て、何を目標に戦いを進めていくか、そのプロセスに気持ちを集中させることが、結果として目的達成につながる。

■目標達成の具体的な方法を明らかにして実行する

自分の弱点を認めること。うまく行かない理由を分析して、何が自分に欠けているのかをあらゆる角度から検証し、批判を受け入れて、それを解決する具体策を立てることが目標達成の条件になる。できるだけ高いレベルのコーチや一流選手の視点から評価を受けると、上達も早くなる上に、到達できるレベルも高くなっていく。

■目標を達成するまで、その実行を中止しない

人間は、目的や目標が達成できないと、色々な理由をつけて方向転換しようとする。これは、人間が持つ(自分の脳を守ろうとする)自己保存の本能に従った考え。これを一度体験して癖になってしまうと、何をやってもいつも目的が達成できない脳になってしまう。そういう仕組みが人間の脳にはある。


「努力できる人」は脳が違う

「努力できる人」は脳が違う

退屈な作業をやりとげようとする意欲の強い人と、途中であきらめてしまう人がいる。彼らの「脳の違い」を明らかにする研究が行われた。


この文章を書いているわたしは、そのうち退屈し始めるだろう。文字を見続けることに飽きて、気晴らしを求め始めるのだ。この画面から去って、どこか別のページへ行き、まったく関係ないサイトで楽しむ。そうした無駄な時間をしばらく費やしたあと、罪悪感が大きくなってきて、再びこの文章に戻ってくるはずだ

それは、われわれの内にある「動機」と、外から来る「退屈」との果てしない闘い意志と快楽のせめぎあいだ。何をしなければならないかは知っているが、したいことをするほうがずっと簡単なのだ。

わたしはこうした「綱引き」が、頭のなかでどう行われているかにずっと関心があった。ヴァンダービルト大学のマイケル・トレッドウェイが率いる研究チームが『Journal of Neuroscience』に新しく発表した研究論文は、この謎を解明しようとしている。努力と怠慢、仕事と気晴らしの間で、脳において何が起こっているかを表す初めての試みだ。

この研究では、被験者25人に、ボタンを押す簡単な課題、難しい課題のいずれかを選んでもらった。簡単な課題では1ドルの報酬が得られ、難しい課題では1~4.30ドルの報酬が得られる。課題の難度を選択した後で被験者には、報酬は確実に得られるとは限らず、報酬が得られる確率は、低い(12%)、中くらい(50%)、高い(88%)のいずれかであることが告げられた。

課題は30秒ほどのもので、内容は死ぬほど退屈だ。自分の利き手で7秒間に30回ボタンを押すか(こちらが簡単な課題)、あるいは、利き手でないほうの小指で21秒間に100回ボタンを押す(これは難しい課題で、これに比べたら、原稿を書くことなど、海岸で1日過ごすようなものだ)。

被験者が退屈しつつも大急ぎでボタンを押す間、研究チームは、PETスキャンを使って被験者の脳の変化をモニタリングした。このPETスキャンは、大脳皮質全体のドーパミン・ニューロンの活性を追跡できるように修正をほどこしたものだ。それによって、ドーパミン作動性活性と、ひどく退屈な作業を続けようとする被験者の意志との間に、相関関係があるのかどうかを調べることができる。

研究の結果、ボタンを押すのを途中でやめてしまう人と、たとえ小指が痛くなってもボタンを押し続ける人の違いが明らかになった。

チームが最初に発見したことは、左線条体前頭前皮質腹内側部(ventromedial prefrontal cortex)におけるドーパミン作動性活性が高い被験者のほうが、多くの報酬を得るために努力する意欲が高かったことだ。

この違いは、報酬を得られる確率が低い場合に、特に顕著に現われた。実際に金銭が得られるチャンスはごくわずかでも、このタイプの被験者はどうにかモチベーションを保つことができたのだ。

この結果はさほど意外ではない。脳スキャンを使ったほかの複数の研究においても、これらの領域は損得勘定と関連付けられているからだ。特定の選択肢(例えば、現金のためにボタンを100回押すこと)が犠牲(この研究ではボタンを押す「努力」)に見合うものであるかどうかを、脳は自動的に計算している。無意識に行われるこの計算によって、いま書いている文章を仕上げるか、それとも『Angry Birds』で遊ぶかが決定されているのだ。

さらに、今回の研究では、島(とう)皮質のドーパミン活性と、努力しようとする意欲との間には、逆の相関関係が存在するという驚くべき結果も明らかになった。どうやら、島皮質の活性化は、われわれを怠惰にするらしい。

島皮質は、fMRI(機能的磁気共鳴画像)を用いたありとあらゆる研究において活性化するため、島皮質の正確な機能はよく分かっていない。しかし、少なくとも今回の研究においては、島皮質は「反応コスト」、すなわち、「楽しくない課題をやらなければならない苦痛」を表わしているのではないかと研究チームは見ている。

島皮質はひょっとすると、退屈のむなしさや、疲れた指のうずきや、したくないことをしなければならない「存在の痛み」を感じとっているのかもしれない。言えそうなことは、島皮質のドーパミン作動性活性が高いほど、努力の苦しみはより顕著になり、そのせいで、われわれは努力をやめてしまうということだ。

人にとって最も必要なタスクは、しばしば最も楽しくないことでもある。さらに、成功を得るためには人は長い時間努力し続けることを学ばなければならない。

10,000時間の練習(少なくとも5,000時間、多くて15,000時間)を費やし[マルコム・グラッドウェルは、どんな才能や技量も、10,000時間の練習を続ければ「本物」になるという「法則」を提唱している]、12年間の学校生活に耐え、下書きに次ぐ下書きを繰り返さねばならない。近道は存在せず、才能に恵まれた者も、努力を続けなければならない。練習は「選択できるオプション」というものではないのだ。

19世紀イギリスの学者フランシス・ゴルトンは、数十年の歳月を費やして、高名な判事、政治家、詩人、音楽家、格闘家の生涯に関する伝記的な情報を集めた。(ゴルトンのいとこであるチャールズ・ダーウィンの新しい進化論を擁護するために、)天才の遺伝的根源を明らかにしようとしたのだ。

しかし、やがてゴルトンは、生得的な知能だけでは大きな功績を成し遂げることはできないとの結論に至った。成功を収めたこれらの人物は、「熱意と、多大な努力を行う能力」にも恵まれていることがわかったのだ。

今回の研究成果は、ゴルトンの記した成功に欠かせないこれらの資質に関する新たな知見であり、多大な努力をそれほど苦労と思わずにできる人と、そうでない人との違いを理解するヒントを与えてくれる。

この種の勤勉な人々は、「報酬が得られる可能性」から、ほかの人よりも少しだけ多くの快楽を得ていると思われる。そしてその一方で、自分の内なる「不平家」の声には鈍感なようだ。秩序を乱すその声は、『マインスイーパ』で遊ぶほうが編集作業より楽しい、あるいは、テレビで野球中継を見るほうが宿題をするよりずっと面白いということを、われわれに思い出させる声なのだが。

どんな瞬間にも、われわれの頭の中では、努力をするかしないかをめぐっての「綱引き」が繰り広げられている。この文章が完成したのは、少なくともほんの数分間のあいだ、わたしがこの闘いに勝つことができたからなのだ。

TEXT BY JONAH LEHRER
TRANSLATION BY ガリレオ-高橋朋子/合原弘子

WIRED NEWS 原文(English)

2012年5月25日


「近道は存在せず、才能に恵まれた者も、努力を続けなければならない。」

本当にそう思います。

才能の違いは確かにありますが、それに逃げてはいけないと思います。

そして、(合理性はあったとしても)近道は決して無いのだと思います。

参考1:
グラッドウェル 心理学者の研究がもとになっています。それによると、作曲家やチェスのプレーヤーら様々な分野の成功者たちの多くは、その分野に精通するまでに1万時間、同じことを繰り返していた。1万時間といえば、だいたい10年間です(1日3時間として。4時間なら約7年間)。これは、成功のための一つの法則にすぎないのですが、ハードワークや経験が成功に結びつくことを示しています。

ついでに、

グラッドウェル 本作で再三触れている「意義ある仕事」。それこそが私の成功の定義です。複雑だが自主的に働くことができ、夢中にさせられてしまう。そして、努力に見合った報酬があるということが何より重要です。報酬の総額がいくらになるかや、どれだけ権力を持てるか、どれだけ有名になれるかは重要ではない。大事なのは、仕事に夢中になれるか、朝起きた時に仕事をしたいと思えるか、夜帰宅した時に自分のやったことに満足できるか。それが、「成功」なのです。

まさに、「好きこそ、ものの上手なれ」です。

スキーを嫌いにしてはいけません。

参考2:

VMPFC.jpg
前頭前皮質腹内側部(黄色) 数字は、ブロードマンの分類

Gray717-emphasizing-insula.jpg
島皮質(緑色)

コンプレッションウェアの効果は?

コンプレッションウェアの効果は?

A.ハッチンソン「良いトレーニング、無駄なトレーニング」p79-82の要約引用です。(1を除く)

1,コンプレッションウェアとは?

コンプレッションウェアは、スポーツを科学することで生まれてきたスポーツウェアの一ジャンル。ここで使われる『コンプレッション』の意味は、圧迫や圧搾のことで、適度に体を包み込んで筋肉をサポートすることで、運動機能が支援できるとされる。(中略)代表的なブランドにアンダーアーマー、CW-X、インナーマッスル、ゼロフィット、バイオギア、C3fit、SKINS、4DM、2XUなど。(Wiki)

2,コンプレッションウェアの喧伝される効果

①1980年代

冷却効果、吸湿性、着心地の良さ、保護効果

②現在

締め付けによる血流への影響と筋肉の振動低減

→持久力向上、パワーアップ、疲労回復

3,圧迫の効果

①医療用レギンスが起源

・血液凝固と循環障害の治療

・心臓から離れた位置にある足を締め付けることで、血液凝固を減らし、血液が心臓に戻る速度を上げる。

②アスリートに対する効果

・不慣れな激しい運動をした場合に発生する「遅発性筋肉痛」からの回復

・圧迫帯により、腫れを管理しやすくし、血流を向上させ、疲労物質を取り除く。

4,コンプレッションウェアが動作パフォーマンスを向上させるか?

①瞬発系動作(短距離走や垂直跳びなど)

・意見が分かれている。

・バレーボール選手の垂直跳びの記録が向上(クラーメル、1996)

・論拠として、部位が安定し、不要な筋肉の振動が減ったことを挙げる。

・ただし、最近の研究では、矛盾する結果も報告。

②持久力系動作(ランナーや自転車選手)

・効果に関して不明瞭な点が多い。

・しかし、「ふくらはぎの筋肉ポンプ」補助によるパフォーマンス向上が存在すると考えている研究者は多い。

・ランナーと自転車選手を対象にしたいくつかの研究では、タイムトライアルのパフォーマンス向上、筋酸素の変化等が報告。

・しかし、結果はばらついている。

③2010年のインディアナ大学の研究

・16人の被験者に、コンプレッションソックスを使用・不使用させ、3種類の速度で走ってもらう。

・全体で見ると、ランニング効率の平均値、ストライドパターンには違いはなかった。

・個別に見ると、4人はランニング効率を著しく向上させ、他の4人は低下させた。

・向上させた4人は、実験前のアンケートでパフォーマンスの向上を予想していた。

・発表したインディアナ大学のレイモンは「心理的要素があるのでは?」と推測。

・レイモン:「コンプレッションウエアに良い印象を持ち、身につけるのが好きであれば、実際にパフォーマンスが向上する可能性がある。しかしその効果は、個人によりさまざま。」

ポイント:

コンプレッションウエアが、激しい運動後の筋肉の回復を早めるという研究結果がある。ただし、パワーや持久力の向上についてはまだ明らかになっていない点が多い。


以上で要約引用終了。

現在までの研究では、コンプレッションウェアの効果は、プラセボ効果(思い込みによる心理的なパフォーマンス向上)の域を出ていないようです。

研究が遅れていて見つけられないだけなのか、それとも本当にプラセボ効果しかないのかは、分かりません。

A.ハッチンソン 「良いトレーニング、無駄なトレーニング-科学が教える新常識」

A.ハッチンソン 「良いトレーニング、無駄なトレーニング-科学が教える新常識」

今年2月に草思社から翻訳が出された本です。

著者は、アレックス・ハッチンソン。

彼は、ケンブリッジ大学で物理学の博士号を取得し、陸上競技の中・長距離走でカナダ代表として活躍した経歴を持つそうです。

現在は、ジャーナリストとして、様々な媒体に科学やスポーツ関係の記事を寄稿している37歳。

まさに、文武両道を地で行く人ですね。

この本を読んで驚いたのは、スポーツに関する身近な疑問に対する答えを、可能な限り科学的根拠(論文、研究発表など)に基づいて、正確に記述していることです。

本の中で引用されている論文は400以上、インタビューも100以上。

スポーツの疑問を解決するための「生きた文献集」としての特徴を持っています。

加えて、内容がスポーツ全体をカバーしているのも良い点だと思います。

スポーツ関係の論文は、コントロールがなかったり、サンプル数が少なすぎたり、統計的な解析方法を使っていなかったりと、論文としての体をなしていないことが多いですが、その辺りもしっかり吟味して、選んでいるようです。

目からウロコは、間違いありません。

皆さんも、「思い込みからの脱却」のために、是非お読みください。


今回は、具体例としてp315-318から一つ、要約引用でご紹介します。

Q:ベジタリアンでも激しい運動に必要な栄養をまかなえるか?

2010年の24時間マラソンでアメリカ新記録を出した36歳のスコット・ジュレクは、1日に270キロ走った。

注目を集めた理由の一つが、彼が、完全菜食主義者であったこと。

以下は、菜食主義者と一般のアスリートのパフォーマンスには違いがないという研究結果。

①両者の間に肺機能及び大腿部の筋肉量に違いがない。(1970)

②菜食主義者の女性アスリート群ととそうでないグループの間に、血清タンパク質の差はない。(1986)

③菜食主義者とそうでない人の間で、1000キロ走のタイムに差がない。(1989)


必要な栄養素(例:野菜タンパク質)、カロリーを確保していれば、運動能力に差は出ないと考えられる。

ただし、鉄分などが不足する可能性があるので、注意は必要。


④菜食主義者・完全菜食主義者のアスリートは、微量栄養素が不足する可能性。(フラム、フェラーリ、2010)
 →亜鉛、ビタミンB12等は、野菜から取りにくいので、サプリを推薦。

 →彼らは結論として、「厳格な完全菜食主義者(またはそれに近い人)の食事は、テニスやスキー、バスケットボール、陸上競技、サッカーなど、スピードを伴うスポーツの栄養的なニーズに応えることはできますが、フットボールのラインバッカーのように、約110キロ以上の体重を維持するには理想的ではないかもしれない」

ジュレクの場合は、1日の消費カロリーは8000カロリーであった。(筆者注:それでも問題なかったと言うこと)

もっとも、大半の人は、アスリートとして110キロの体重を維持したり、1度に24時間走ったりすることは望んでいないだろう。それならば、菜食主義者の食事は必要な栄養素を十分に満たしてくれる。

ポイント:

必要な栄養素をすべて含んだバランスのとれた食事であれば、菜食主義者のアスリートと菜食主義でないアスリートの、運動による生理的な相違はない。

以上で、要約引用終了。


それ以外にも、

・裸足ランニングのメリット

・コンプレッションウェアの効果

・バランストレーニングの効果

・乳酸は疲労物質か?

・ストレッチでケガを防げるか

・ヨガとトレーニングを比べると?

・プロバイオティクスを摂取した方が良い?

・カーボローディングの効果はどのぐらい?

などに関して、これまでに得られている科学的知見を整理し、わかりやすく記述しています。

この後も、いくつかのトピックをピックアップしてご紹介したいと思います。

スポーツの技術指導はなぜ難しいか?

スポーツの技術指導はなぜ難しいか?

以下の文章は、「運動神経の科学ー誰でも足は速くなる」(小林寬道、講談社現代新書)p99-104の要約引用です。

本自体は、論理性が不十分で、今ひとつの出来ですが、感覚的に納得できる部分もありましたので、ご紹介します。

1,スポーツの技術指導の特徴

指導者の力量に依存する。

マニュアル化できるのは、初心者レベルから、ある段階まで。

それ以上になると、コーチが個人のノウハウを生かして技術指導するのが一般的。

2,スポーツ技術指導が難しい理由

優れたコーチの指導法を記録し、そこから普遍的な法則を見いだす手法は、現在のところ成功していない。

理由①:選手の特徴に合わせて指導方法を柔軟に変えてしまうため。

理由②:スポーツの内省的感覚(体感覚)をコーチと選手間で共有することが難しい。

 ・習い手にとってコーチの手本を模倣するのが容易でない。

3,科学的なスポーツ指導法

運動技能の習得には、その動きの神経回路の形成が必要。

神経回路の形成には、動作の反復練習が必要。

習い手の内省的感覚と実際の動作のズレを見いだし、指導するのがコーチの役割。

この指導を科学的に、厳密に行えれば、成果が大きく上がるはず。

4,留意点

スポーツ技術は、その時代の強い選手の技術が好ましいと考えられがち。

正しい動作や技能は、コーチによって異なることも多い。

普遍的で合理性を持った技術は、現在確立していないため、科学的根拠に基づいて検証していく必要がある。


ボルトの速さ遺伝子で分析 競技利用に警鐘も

ボルトの速さ遺伝子で分析 競技利用に警鐘も

2012.7.26 08:03 産経新聞

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「金メダル遺伝子」を持つ男子100メートル世界記録保持者のボルト(ロイター)

 近年、トップ選手の能力に関係するとみられる「金メダル遺伝子」の研究報告が相次ぐ。遺伝子情報をスポーツと安易に結び付ける動きを危ぶむ声もある。開幕が迫るロンドン五輪で、科学の分野からの分析が熱い視線を浴びる。



 陸上男子100メートルは9秒58の世界記録を持つウサイン・ボルトを筆頭にジャマイカ勢が世界をリードする。長距離をケニアやエチオピア勢が席巻するのはなぜか。

 英グラスゴー大のヤニス・ピツラディス博士らの研究では、運動能力に関連する遺伝子は80種類を超える。最も注目されるのが、筋線維を束ねるタンパク質をつくる「ACTN3遺伝子」だ。

 瞬間的なパワーを出す「速筋」の形成に関わるとみられるこの遺伝子のタイプを調べると、ジャマイカ、アフリカ系米国人は9割以上がRR型かRX型であることが判明した。日本人は、ジャマイカ、アフリカ系米国人にはほとんどいないXX型が約2割を占めるという調査結果がある。

 国立スポーツ科学センター(JISS)が1964年東京五輪から現在までの日本人短距離選手約200人のデータを集めて分析した結果、興味深い傾向が出た。東京都健康長寿医療センター研究所の福典之研究員は「100メートルで10秒0台を出したトップ選手は全員がRRかRX型。XX型は(国際大会の)標準記録を切れず、好成績も出しにくい。ここまではっきり出たのは大きな成果」と指摘した。

 スポーツ遺伝子は研究途上の分野で、血管の太さに関係する「ACE遺伝子」酸素からエネルギーを生むミトコンドリアの遺伝子にも多くの型がある。

 最近は研究成果を受けて、競技力向上につなげようとする試みがある。福島大の川本和久教授は選手の同意を得て、遺伝子データを取り「才能を伸ばす一つの手段」として練習の参考にする。指導を受けるロンドン五輪女子400メートル障害代表の久保倉里美(新潟アルビレックス)は「自分の特徴を知れば必要のない練習も削れる」と抵抗感なく受け止める。

 世界反ドーピング機関(WADA)のデービッド・ハウマン事務総長は「遺伝子の情報を競技の選択基準にすることは、慎重にすべきだ」との立場を強調し、遺伝子ドーピングの可能性にも警鐘を鳴らした。

 競技力は環境や練習量の要素が大きく、遺伝子だけに左右されるわけではない。福研究員は「人間の運動能力には遺伝子が複雑に絡み合う。長距離、短距離のタイプは人類の遺伝的多様性でもある。日本人はミックスした集団なので、特性を生かした競技や練習を見つけることが大切」と訴えた。(共同)


昨日の記事(2年前のもの)とほとんど同じ内容の記事が今日の新聞に掲載されていました。

抵抗感があるのは「外野」であって、選手にとっては自分の適性のヒントがもらえるのであれば、これ以上嬉しいことはないと思います。

適性のない競技を選択し、いくら努力を続けても報われないなんて、拷問同然ですから。

でも、検査を受けたとしても、現段階では、適性の判断までは出来ずに、不適正の判断が出来るかどうかの段階のようです。

つまり、「向いてないということは、なさそうだ」ぐらいの感じでしょうか。

その遺伝子を持っている人が、環境を整えれば、皆オリンピックレベルになれるわけでもないでしょうし。

他の遺伝子も絡んでいるのかもしれません。


ボルトに関して言えば、脊椎側湾症のために、体がぶれる走りしかできないハンデを抱えているそうです。

彼は、徹底的に体躯を鍛え、ハムストリングに負担をかけない工夫することで、欠点を克服することが出来たとのことです。(NHK「ミラクルボディ」より)

遺伝子を持っていても、勝つためには、大変な努力と知恵が必要なのは変わりませんね。

そして、本当に速い人は、体がぶれたフォームでも勝てるというのが、面白いですね。

合理的なフォームって何だろうと考えさせられます。

スキー滑走技術は、スキー以外の運動によって向上するか?

スキー滑走技術は、スキー以外の運動によって向上するか?

運動学習で、どの程度「転移」が行われるかに関して、「運動スキル学習における,転移,運動イメージ,意図」(橋本圭子)新潟工科大学紀要より、引用します。

この論文(総説?)を読む限り、

①スキー滑走技術を高めるためには、スキーの練習をする以外に有効な方法はない。
(例えば、インラインスケートなども効果はほとんどなさそうです)

②ポールを上手く滑れるようになるためには、ポール練習をする以外に有効な方法はない。
(コブを練習してポールが速くなるかどうか微妙)

という結論が得られそうです。

ポイントは、目的とする運動ではなく、他の運動を行った場合(たとえそれが類似運動であったとしても)目的とする運動学習に対して転移はほとんど起こらないと言うことです。

ただし、イメージトレーニングは有効とのことです。

この理屈から言うと、(素質や他の環境要因が同じであれば)滑走量が多い人、一年中スキーをしている人が、スキーは上達することになります。

ただし、タイム短縮のためには、持久力、瞬発力など「滑走技術以外」の体力要因も、もちろん重要と思います。

また、おかしなフォームでポールをいくら滑っても上達には限度があると思います。


野球の選手はゴルフの上達が早い,軟式テニスの経験者は硬式テニスのスイングの習得
に手間取る.これらは事実だろうか.過去の学習経験が,後に行われる別の課題の学習に
影響を及ぼす現象は,一般に学習の転移
といわれる.2 つの課題が「異なる」程度は様々
で,先行課題と同じ課題を後に異なる条件で実行する場合もあるし,別の種類の課題を実
行するような場合もある[1].また,先行経験が後続課題の学習を促進する場合もあるし,
妨害的にはたらく場合もある.学習や記憶の研究においては,こうした転移の問題は長く
論じられてきたテーマである.さらに,教育をはじめとして我々の現実の生活においては,
学習したことを後の新しい場面や課題で適切に生かせることは重要
であり,適切な転移が
起こることは,学習の本来の目的だといってもよい.では,運動学習においては転移の問
題はどのように論じられているだろうか.
Schmidt とLee[2]は運動学習に関する詳細なそのテキストにおいて,運動スキルの転移
は課題が事実上同一のものでない限り基本的にはあまり起こらない
と述べている.課題間
転移は起こったとしても量的にはわずかで,またその大半は正の転移,すなわち,先の学
習経験が後の課題のパフォーマンスを促進するタイプのもの,である.従って,運動の転
移の現象を説明する際にしばしば持ち出される例,「夏にテニスをすると,冬にバドミント
ンの試合に負ける」[2]は,一般にはそう起こることではないのだという.運動学習の転移
が認められるデータを報告した研究もあるが,それは課題の認知的な成分が転移したと解
釈すべきであるというのである.De Beni らも学習の転移は認知処理レベルで起こるとい
う同様の指摘をしている[3].これらのことは運動スキルの学習に何か特有な特徴と関係す
るのだろうか.本論では,この転移の問題をひとつの足がかりとして,運動学習の特性に
ついて考察していきたい.が,その前に,まず転移という現象が現在どのように語られて
いるか,簡単に見ておこう.

(中略)

Schmidt とLee[2]は,運動学習の転移が比較的小さいことは,運動能力の個人差に関す
るデータとも一致すると述べる.運動学習研究の初期には,人には全般的な運動能力の個
人差があって,これに優れる人はあらゆるスポーツで成功するという考え
が受け入れられ
ていた.或いは今日でも,一般にはこうした考えに同意する人は少なくないかもしれない.
しかし,彼らによれば,諸研究を総合すると,運動課題全般を共通して支える一般的な運
動能力というものが存在するとは考えにくい
という.多種のスポーツで成功している人が
いるように思われる現象も,実は過去の運動学習の多様さなど,経験の要素によって説明
できることが少なくない
という.従って,運動能力は多様であって,課題にかなり特異的
であり,同様に運動スキルの課題間転移も起こりにくいのだ,と彼らはいう.
一方,運動スキルに関する研究でしばしば引用されるものにLashley(1942)の報告し
た書字課題の筆跡例がある.これは右手や左手で文字を書いたり,また鏡映筆記を行った
り,さらにペンを歯で挟んで書いたり,と運動実行器を変えて筆記しても,同一の人物に
よる場合は筆跡の特徴は一貫していることを示したものである.これは運動の等値性と呼
ばれ,書字スキルが運動器官に依存しないことを示すものとして知られてきた(Lashley
の運動等値性についてはSchmidt とLee[2] ,他に Keel ら[5],Bruce[6]も参照されたい).
つまり,運動スキルは課題に関しては特異的であるが,実行器に関してはそれほど特異
性をもたない
ということになる.こうした特性を理解するために重要になるのがSchmidt
の“一般運動プログラム”(general motor program:GMP)という概念である.ある運
動スキルを実行する場合,その時々の環境条件や運動目標に応じて運動自体はしばしば異
なるものになる.例えば,筆記用具の違いや,書こうとする文字の大きさの違いによって,
使用する筋肉,運動の大きさなどは全く異なり,実行される運動としては別のものになる.
GMP は,そうした違いを超えたレベルで同一の運動目標(例えば,“G”という文字を書
く)を達成するためのプログラム,運動記億のスキーマである.そのプログラムには,各
運動要素の実行の順序や実行の相対的なタイミング,相対的な力関係が抽象化されて記憶
されている.そしてこれに,全体の運動時間や運動全体の大きさ(力),使用する筋肉など
のパラメータが入力され,実際の運動が実現される.運動スキルの学習過程は,この一般
プログラムの形成過程とパラメータ学習の過程とからなる,というのが運動学習のスキー
マ説(GMP 説)
である.
従って,運動の等値性が得られるのは,同種の課題では同じ GMP に支配されるためで
ある.すなわち,環境条件や目標が異なっても入力されるパラメータを変更するだけで適
切に運動が実行される
のだ.GMP は構成概念であり,その存在は様々な運動課題や条件
下での実験結果から合理的に想定されるしかないが,書字の例[7],[8]の他にも,最近では左
右の手を使ったタッピング課題で,障害物の回避行動に一般的な運動プログラムが存在す
ることが示唆されている[9].またLee とSchmidt[10]は運動学習に関する論評の中で,練習
スケジュールのランダム/ブロック効果や反復練習の際のKR の効果に関わる多くの現象
が,GMP の概念によって上手く説明できることについて述べている.同様に,運動の転
移の問題もGMP によって理解することが可能で,Schmidt とLee[2]は学習の正の転移を
示した過去の報告も,例えば追跡回転課題(色々な速度で回転する円盤上にあるターゲッ
トをレコード針状の道具を持って追跡する課題)における回転速度の変化など,パラメー
タの違いに過ぎない場合が多いと述べている.これに対して,運動の転移の少なさや運動
能力が課題に特異的であることなどは,課題を支配するGMP が異なることによる
ものと
考えるのが妥当であるという.GMP というかなり抽象レベルのプログラムを「要素」と
呼ぶべきかどうかの問題もあるが,Schmidt とLee の説に従えば,運動スキルの転移に関
わる同一要素はGMP である,ということになるだろう.􀀁

(中略)

運動スキル学習の特性を理解するためには,GMP 論が1 つの手がかりを与えてはくれ
るだろう.運動スキルの転移が起こりにくいのかどうか,運動スキルは課題特異的である
のかどうか,に関わる種々のデータはGMP の概念によって混乱を整理できる可能性があ
る.しかし,筆者も,上記のGMP 論だけでは不十分であろうと考える.恐らくそれは,
彼らが述べるように,GMP 論がその形成過程を明確にはしていないこと,とも関連する
ように思われる.多くの人が日常の経験から,頭では分かっていてもなかなかその通りに
運動を実行できない,上手な人のパフォーマンスを見ただけではできるようにならない,
有能なインストラクターが言葉で上手く説明してくれてもその通りには実行できない,な
どと素朴に感じているかもしれないが,それらが真実か否かも含めてこうした問題を解明
するには,運動の学習過程を明らかにすることが必要だろう.また,後述するように,GMP
論だけに基づいて転移現象を説明しようとすると,膨大な数のGMP が必要になってしま
う.そこで次に,こういった問題に示唆を与えてくれる最近の研究を紹介しながら,検討
を進めたい.

(中略)

上記に紹介した 2 つの研究結果から分かるように,ピアノのコード演奏,または系列タ
ッピングという各々同種の運動反応課題内であっても,反応時間の短縮には実際にその特
定のフォームでトレーニングを体験していることが必要
である.ましてや運動成分を除い
た知覚・認知的体験は,運動課題に関連する内容のものであっても,運動スキルの向上には
ほとんどつながらない.つまり,過去のトレーニング体験が,新しい課題状況に転移する
可能性は明らかに小さい.このことは,テニスとバドミントン間での転移どころか,同じ
テニスのスキルであっても転移が起こりにくいことを意味する
ことになるだろう.確かに,
テニスという一つのスポーツのスキルであっても,フォアハンド・ストロークとバックハン
ド・ストロークの技術は相互に異なり,一方のトレーニングを積んだ結果,他方も上達する
などとは考えられないかもしれない.それぞれが異なるGMP によって支配されている可
能性はある.しかし,ピアノのコード演奏においても全てのコード・パターンに対して異な
るGMP があるのだろうか.これは筆者には非現実的なことのように思われる.
ここで再び,Hazeltine らとWhohldmann らの結果をふりかえりたい.新奇のコード・
パターンやタッピング・パターンでは,トレーニングしたスキルに比べて,明らかに反応時
間や運動時間が長く,トレーニングの効果の転移は見られなかった.しかし,トレーニン
グ時と指使いの組み合わせパターンを変えた再構成コードの反応時間は,全くの新奇コー
ドに比べると有意に短くなるという結果が得られた[11].また,Whohldmann らの実験で,
系列タッピングのトレーニングを1 ヶ月ごとに行って3 ヶ月後にテストした場合は,新奇
のタッピング・パターンも,トレーニングを受けたパターンほどではないものの,運動時
間が短かかった.Whohldmann らは,これは3 ヶ月という期間でトレーニング量が増え
たことによるものではないかと考察している.Hazeltine ら,Whohldmann らともに,程
度は小さいが,運動の要素レベルでも転移が起こり得ると論じている.

(中略)

本論文では,転移の問題を足がかりに,運動学習における実行体験の意味について考察
してきた.運動スキルの獲得には,基本的には,その運動を実際に体験し,練習を反復す
ることが必要
である.しかし,現実の実行を伴わない運動イメージによるトレーニングも
運動学習には少なからぬ効果を持つことが,多くの研究によって示されていることが分か
った.ただし,イメージ・トレーニングが有効なものとなるには,そのときの運動イメージ
が,現実の実行をある程度意図したものでなければならないことが示唆された.また,運
動スキル学習のモデルとして,GMP 論について考察し,多成分説や階層構造説の視点が
必要であることを主張した.


「スキャモンの発達曲線」と「ゴールデンエイジ理論」の不思議

「スキャモンの発達曲線」と「ゴールデンエイジ理論」の不思議

サッカーのジュニア期トレーニング理論として提唱され、他のスポーツ分野でも取り入れられている考え方に「スキャモンの発達曲線」と「ゴールデンエイジ理論」とのコンビネーション理論があります。

今回いろいろ調べてみて、この理論が持つ危うさを感じましたので、(ちょっと心配なところはありますが)あえて書いてみたいと思います。

1、スキャモンの発達曲線の不思議

「スキャモンの発達(発育)曲線」で有名なスキャモン(Scammon,Richard Everingham)は、生没年1883-1952の米国の医学者、人類学者だそうです。

1930年ミネソタ大学出版会から「The measurement of man」(JA Harris, CM Jackson, DG Patterson, & RE Scammon、University of Minnesota Press, 1930)を出版し、この本の中に収録されている「The measurement of the body in childhood(pp171-215)」に掲載された発達曲線によって現在もその名を知られています。

WS000465.jpg
(google書籍で検索した当該本)

ただし、生理学のスタンダードな教科書には、スキャモンの曲線は載っておらず、わずかにコメディカル(看護師やリハビリ関係など医師以外の専門職)向きの教科書で見つけることが出来ました。(小児科の教科書には結構載っていました。)

WS000045.jpg
(やさしい生理学、改定第5版、p158)

また類似のデータとして、Timirasらによる、

WS000046.jpg
(人体の構造と機能、第2版、p366)

がありました。(少し曲線の形が違っています)

このグラフに関して、

子供の発育・発達については“スキャモンの発育曲線”(図1)がよく知られています。成長発育を20歳のレベルを100%として考え、各体組織の発育の特徴を
1)一般型
2)神経系型
3)リンパ系型
4)生殖器系型
の4つのパターンに分けています。一般型には骨格筋や心筋など一般的な臓器がはいります。幼児期に発育したあと学童期には発育は緩やかになります。思春期以降に再び発育のスパートがみられ大人のレベルに達します。脳や末梢神経系の発育がこのパターンになります。リンパ系型は扁桃、リンパ節などのリンパ組織(免疫を担当する)の発達です。学童期にかけて成長し、大人のレベルを超えますが、思春期すぎから大人のレベルに戻ります。学童期に扁桃肥大が多いのもこのためです。男性ホルモンや女性ホルモンなどの性ホルモンの分泌も多くなります。」
成長期のスポーツ指導、加藤義弘(岐阜大学医学部))


と説明されることが多いようです。

さらに、この後に続いて、

「この発育曲線を参考に成長期の子供達の運動は、3つの時期に分けて考えられています。まず、神経系の発育が著しい小学生の時期には「基本的な運動動作の習得」を目標にトレーニングします。つまり、さまざまな運動や競技を体験させ「動きをつくる」ことが大切です。また、この頃はスポーツとの出会いの時期でもあり、気軽に参加でき、楽しく運動できるような配慮が必要となります。中学生の時期は主に呼吸・循環器系の発育がさかんになります。この時期には「持久力をつけること」を目標にします。つまり有酸素運動を十分に行い「ねばり強くなること」が大切です。この頃には専門種目が決定することが多く、それによりトレーニング内容も変化していきます。」
(同上)


と説明されています。

(著者の場合「参考に」とちゃんと断った上で「小学生の時期」と幅広く年齢設定をしており、それほど矛盾はないのですが)、前段から後段のトレーニング方法を論理的に導き出せないことはやはり問題と思います。

また、スキャモンのデータでは縦軸の単位がわかりませんが、「やさしい生理学」では容量、他の文献では重量とされています。チミラスのデータでは、重量のようです。

これらのデータが意味していることは、20歳時を100%とした時の身体の各部位の成長(容量・重量の増加割合)は、年齢によって異なるということです。

神経系に関して言えば、出生後急激に増加し、5-6歳で大人の8割近くまで達することが分かります。

神経系の容量・重さと運動学習能力とは直接的な関連性はないと考えられておりますが、もし、両者が相関すると仮定すると、より重要なのは5-6歳までの時期ということになってしまいます。

アルペンスキー競技の入門書」の項で触れた「SAJ アルペンレーシングプログラム3【チルドレン育成編】DVD」にも同じ曲線が紹介されていましたので、スキーでも同様のトレーニング理論が採用されていると思われます。

問題は、スキャモンの発達曲線が、(少なくとも神経系に関しては)ジュニア期のトレーニング理論と直接結びつかないことです。このためトレーニング理論を発達曲線から導こうとすることは、妥当性を欠くと考えます。

さらに、今回検索してわかったことは、スキャモンの曲線を引用した記述が数多くあるにもかかわらず、出典が明記されている文献が非常に少なく、また彼自身についても殆ど知られていないということです。

誰も彼のことは知らないのですが、1930年に発表された曲線だけはあちこちに引用され、すごく有名という状況です。

引用によって、曲線の形も微妙に異なり、縦軸の単位、曲線の意味・解釈も違っていたりします。

学生の頃、文献を引用するときには必ず原典を当たること、孫引きは絶対にしないことと強く言われておりました。

ネット上の記述はともかくとして、正確性を期すべき教科書、論文でも本当に原典を当たっているのか、疑問が残りました。

2、ゴールデンエイジ理論の不思議

さすがに、スキャモンの曲線だけでは説明がつかないと考えたのか、サッカーのジュニア期トレーニング理論としてゴールデンエイジ理論というものが提唱されているようです。

image152.gif

説明として、

「= ゴールデンエイジとは =
技術の習得は新たな神経回路の形成ですから、脳・神経系の可塑性(やわらかい性質)が高い方が有利です。従って、その大脳の可塑性が比較的高く、また動作習得のためのレディネスもピークを迎え、双方が絶妙なハーモニーを奏でるゴールデンエイジが重要視されるのです。
それは、動きを頭で理解してから体に伝えるのではなく、見たまま感じたままのイメージに従って体全体で技術を吸収していく特別な時期だからです。そのために、この時期以前(プレ・ゴールデンエイジ)に様々な運動・遊びを通じて、神経回路を開いておくことが条件となります。
(中略)
(2)ゴールデンエイジ(9~12歳頃) ~ 実践的な技術の定義 ~
神経系の発達がほぼ完成に近づき、形成的にもやや安定した時期ですから、動きの巧みさを身につけるのにもっとも適しています。この時期は一生に一度だけ訪れる、あらゆる物事を短時間で覚えることのできる「即座の習得」を備えた時期(ゴールデンエイジ/Golden Age)なのです。また、精神面でも自我の芽生えとともに、競争心が旺盛になってくる時期です。従って、指導者は子供達に、クリエイティブな選手になるために必要な要素=判断を伴う実戦的で正確な技術=、つまりは「サッカーの基本」を身につけさせることを心がけましょう。ゲームを通して「基本」の必要性を理解させ、反復練習によって、サッカー選手として将来大きく成長するための基礎を子供達に作ってあげることが大切です。」
(図、説明ともplayers firstHPより抜粋引用)


検索で一番上にリストされていたので引用させていただきました。

神経系が大部分発達し、かつ可塑性がかなり残っている時期をゴールデンエイジと定義し、様々な運動経験をさせ、基本技術をしっかりと習得させるべき時期としています。

ここで可塑性(かそせい)とは、「神経細胞の構造及び機能が刺激によって変化し、その変化が保持される性質」を言い、記憶や学習の物理的根拠と考えられています。(決して「脳の柔らかさ」の意味ではありません・・)

この理論は、日本サッカー協会の指導書に書かれているようですが、かなり問題があると感じました。

一番の疑問は、「脳・神経系の可塑性」曲線が得られた根拠がはっきりしていないことです。

最新の脳科学でも、「可塑性」については(主にネズミを用いて)地をはうような基礎的研究が行われており、このような人間の年齢依存型曲線について確定された報告を見たことがありません。(指導書を見ていないので、出典はあたっておりません)

また、9-12歳頃が「即座の習得」を可能にする時期という主張は、(元サッカー協会の小野剛さんが提唱されたようですが)、一般的に言えば、ピークはもっと年齢の低い時期に該当するはずで、小学校高学年をこのような時期と定義するのは妥当とは思えません。(しかも視覚や言語などと比べて運動学習の感受性期(臨界期)は明確でないことから、9-12歳と年齢を限定するのも無理があります。)


以上をまとめると次のようになります。

1、「スキャモンの発達曲線」は、発達(容量・重量)の相対的推移を4型に分けて観察したデータであり、運動学習能力の発達とは直接の関係はない。

2、仮に関係が存在するとした場合、神経系において一番重要なのは5-6歳までという矛盾した結果になる。

3、サッカー指導書で「ゴールデンエイジ」という概念が提唱され、9-12歳が脳の可塑性と運動学習能力のバランスがとれた時期と説明されているが、可塑性の年齢依存曲線の科学的根拠が弱く、主張には無理がある。

4、運動学習の感受性期(そもそも存在するかも疑問)の年齢を狭く解釈しすぎている。

5、1の元の理論では形態(容量・重量)変化によって機能変化を説明しようとしており、3では形態変化と機能変化を区別して扱っている。「スキャモンの発達曲線」と「ゴールデンエイジ理論」は整合性が無いにもかかわらず、これを結びつけることで矛盾が生じている。

このようなスポーツトレーニング理論の状況を見ると、私としては思わずニセ科学に分類してしまいたくなります。

取ってつけたような理論を根拠にしてトレーニング方法を演繹しないで(=科学風なこじつけをしないで)、ベテランコーチの豊富な指導経験を基に帰納的に体系化を目指した方が良いと思います。

あとは、スポーツ生理学と医学・脳科学が未だに別々に研究されていることもわかり、近い将来ぜひ融合させていく必要があると感じました。

今回の記述で、もしご不快になられた方がおられましたら申し訳ございません。

ぜひ高いレベルでの理論と実践の構築をお願いしたいと願っております。


名将を科学の力で解明=陸上トップアスリート養成に一役―福島大

名将を科学の力で解明=陸上トップアスリート養成に一役―福島大

5月15日5時52分配信 時事通信

 ユニークな指導で優れた選手を数多く育てている福島大陸上部の川本和久監督。名将と言われる同監督の指導法を科学的に解明しようと、福島大の高橋隆行教授らがロボット工学やスポーツ医学などの先端技術を駆使し、陸上のトップアスリート養成に乗り出した。
 女子400メートルの日本記録を持つ千葉(旧姓丹野)麻美(ナチュリル)らを指導する川本監督が研究に一役買う。福島大の陸上部員、北京五輪や世界選手権の経験者もいる卒業生らは、全面的に協力する。高橋教授は「ロンドン五輪で(卒業生を含む)福島大から金メダリストを輩出させたい」と意気込んでいる。
 選手の体の動きを全地球測位システム(GPS)などの先端技術で収集して分析。その上で、より速く走ることができる走行フォームなどの確立を狙う。川本監督の指導法を分析し、多くの指導者が共有できるように一般化することも目指す。
 高橋教授によると、従来の指導では、監督やコーチら教える側の感覚や職人技に頼ってきた部分があるという。陸上女子短距離界で日本をリードしてきた福島大での研究を通じ、同教授は「科学に裏打ちされた速く走るフォームと指導方法でトップ選手を養成するシステムを確立したい」と熱っぽく語る。
 研究成果は福島県内の小中学校、高校に提供し、体育の授業や部活動で活用してもらう計画だ。 


スキーに活かせそうか、もう少し詳しく知りたいところです。

アインシュタインの眼 アルペン 滑降 時速160㎞に耐える体と脳

「アインシュタインの眼 アルペン 滑降 時速160㎞に耐える体と脳」

を見ました。

基本的には、先日の「ミラクルボディ」の焼き直しという感じでしたが、いくつか新しい情報が加わっていました。

1,バンクーバーオリンピックの滑降メダリスト3人(ディディエ・デファゴ、アクセルルント・スビンダル、ボード・ミラー)の滑走動画を重ね合わせて見せたこと。

差がほとんど無く、ゴール時でほんの数十センチの差であることがわかりました。

ただし、レースの途中では結構差があり、スビンダル選手の後半のスピードは群を抜くものでした。

番組では、スビンダル選手の後半の滑りに注目し、その理由を前半の疲労の少なさに起因する、後半でのスムーズなスキー操作であるとしていました。(この辺りはミラクルボディと同じデータ、同じ解釈でした)

2,ターン時には強い重力がかかるため、これに耐えうる強靱な肉体が必要であること。

それでもスビンダル選手の心拍が毎分160ぐらいまでになるほどの負荷がかかっていることを心拍計のデータで示していました。

3,ゲストの皆川賢太郎選手の分析と釈由美子さんの感想を交えて、滑降がいかに体力、運動能力、スキー滑走技術が要求される種目かについてわかりやすく解説していたこと。

この後、皆川選手がスキーマシン(振り子のようになっておりターン時のスキー操作を再現できるように作られている)に乗り、スクリーンに映された滑走ビデオを見ながらフォームを取っていました。

皆川選手は、コースの状況に合わせていかにスキーを早く滑らせるかについて解説していました。

例えば、緩いターンではエッジを立てずにスムーズな操作を行うこと、斜面のうねりでは膝(や股関節)のバネを使って、コースの凹凸を吸収するように滑る必要があること、緩斜面ではクローチングを組むことなどを指摘していました。

司会の恵さんもその後にスキーマシンに乗っていました(滑降がいかに大変な種目かを一般の人にわかってもらうために実演したものと思われます)

4,一般人とスビンダル選手にほぼ同じスピードであるジェットコースターと滑降ビデオをそれぞれ見せて、扁桃体の賦活を観察したこと。

このデータはミラクルボディでは紹介されていませんでした。

一般人は、両方ともに恐怖を感じたが、スビンダル選手はジェットコースターでは恐怖を感じないことが示されていました。

ただし、滑降ビデオでの事故コースでは賦活していました。(恐怖が刻まれていると解釈)

他のWCレーサーでこの実験を行うことにより、(他の選手が両ビデオとも賦活しないのであれば)解釈の説得力がより強まると思います。

5,機能的MRIの刺激方法が簡単に示されていたこと。

6,瞬きをしないデータと頭頂連合野の賦活のデータが示され、ミラクルボディと同様の解釈がされていたこと。

7,感想


この番組取材では、スビンダル選手及び他の数名の選手に対して

1,ハイスピードカメラ

2,GPS

3,筋電図

4,心拍計

5,ゴーグル内の小型カメラ


を用いて測定を行ったようです。

これに加えて

6,各足への荷重の強度

を測定できれば、(解析ソフトを使うことにより)ハイスピードカメラ画像上でのフォーム及び重心移動、板への荷重変化、スキー操作等、スピードの違いにつながる要因についてより詳細な分析が可能になると思われます。

多数の被検者に対して(その時々の個体応答のバラツキによる誤差を少なくするため)複数回の測定を行い、速さを可能にする理由を客観的、科学的に分析できれば、アルペン競技のコーチング技術に変革が起きるかもしれません。

せっかくここまでの番組を作ったのですから、この技術を使ってさらに内容を詰めていければ、日本のアルペン競技を飛躍させる素晴らしい成果が生まれるような気がします。

どなたかこの技術を研究テーマとして受け継いでくれると良いのですが・・。

ただ、脳の分析については、余計だったかもしれませんね。(むしろ前半部をもっと掘り下げてほしかった)

あと、皆川選手は解説がとても的確で、将来素晴らしい指導者になると感じました。

2番組とも、本当に面白い番組でした。

制作者の努力と協力を惜しまなかった選手に敬意を表したいと思います。


アルペン 滑降 時速160㎞に耐える体と脳

NHK BSーHi 「アインシュタインの眼」

3月7日(日) 放送
『#98 アルペン 滑降 時速160㎞に耐える体と脳』


ゲスト:皆川賢太郎(日本アルペンスキー選手)
    釈由美子(女優)

<本日のスーパーカメラ>
ハイスピードカメラ、モーションキャプチャー、ダートフィッシュ(運動力学ソフト)ほか

冬季五輪の中でも究極のエクストリームスポーツ、アルペン・ダウンヒル。最高速度は160キロ。転倒すれば死にもつながる極限状態の中、選手たちはどのような心身負担を受けながら滑降しているのか。スーパーカメラや最新技術を駆使し、世界の一流選手のテクニックとそれを支える身体の秘密に迫るため、長期のロケを行ってきた。今回のアインシュタインの眼では、その素材の中からノルウエーのエース、スヴィンダルなど世界のトップダウンヒラーの滑り、2月に開催されるバンクーバー五輪のメダリストの滑りを、運動力学の専門ソフト(ダートフィッシュ)によって分析。彼らの滑りのテクニックを初めて明らかにする。またレーサーにかかる肉体負担とはどれほど激しいものなのか、ハイスピードカメラの映像とモーションキャプチャー、筋力発揮量、心拍、Gデータなどによって明らかにしていく。さらに番組ではレーサーの脳にも潜入。ダウンヒルレーサーは、いかにして恐怖を克服し、ダウンヒルコースを滑っているのか。脳のMRIの測定により、レーサー特有の脳のメカニズムを初めて解明。ダウンヒルレース“恐怖との闘い”の全ぼうを明らかにしていく。
さらに五輪を沸かせた、世界のトップレーサーたちの華麗な滑りのハイスピード映像をたっぷりと紹介する。



放送予定
3月7日 (日) 午後 6:45~ 7:29 #98 アルペン 滑降 時速160㎞に耐える体と脳
3月8日 (月) 午前11:00~11:44 #98 アルペン 滑降 時速160㎞に耐える体と脳
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NHKスペシャル ミラクルボディー 第1回 滑降 時速160km 極限の恐怖に挑む

NHKスペシャル ミラクルボディー 第1回 滑降
時速160km 極限の恐怖に挑む


世界のトップアスリートの肉体・パフォーマンスに特撮を駆使して迫る大型シリーズ「ミラクルボディー」。今回は冬季五輪の主役達に注目。「厳しい自然との闘いに挑む」アスリートたちの能力に迫る。第一回は、アルペン・ダウンヒルの王者、アクセル・スビンダル。選手達は、最高時速160㌔で急斜面を滑降。転倒すれば死につながりかねない恐怖と闘わなくてはならない。高速・急斜面で体を支える筋力やバランス感覚とは、どのようなものか。選手達は恐怖をどうやって乗り越えているのか。“スピードとの闘い”“恐怖との闘い”、その全貌を最新撮影機器と科学を駆使して明らかにしていく。
(NHK HPより)


タイミング的に遅くなりましたが、「ミラクルボディー 第1回 滑降」を見ましたので、感想を書きたいと思います。

普段、テレビを全く見ないので、こうした番組があることに気がつきませんでした(再放送を見ました)。

NHKらしい力の入ったすばらしい番組でした。

多くのWCアルペンレーサーの協力を得て、1,速さを生み出す要因、2,転倒の恐怖を克服する精神状態、の2点を科学的に分析していました。

1,速さを生み出す要因

速さの要因に関しては、世界最速といわれるノルウェーのアクセル・スビンダル選手とカナダのエリック・グアイ選手(この人も十分早いです)を比較することで、スビンダル選手の速さの理由を推測していました。

比較に使った機器は、高性能GPS、ハイスピードカメラ、筋電計です。

2人の滑走画像を重ね合わせることにより、仮想滑降”クロス”レースを作り出し、違いを分析していました。

コース前半の連続ターンエリアでは、ポールにより近い滑走ラインを取ったグアイ選手が早かったのですが、後半の高速ゾーンでは、スビンダル選手が逆に早く、トータルでも勝ったということです。

後半の高速ゾーンでのスビンダル選手の加速の理由として、ハイスピードカメラで見たときのスキー板のばたつきの少なさが挙げられていました。

スムーズな板の動きを可能にしている原因が、前半での効率的なスキー操作の結果としての筋肉疲労の少なさということでした。

筋電図で比較すると、スビンダル選手に比べてグアイ選手はターン時以外でもムダな力が入りすぎて、これが後半の疲労を招いたということです。

また、疲労の少ないスビンダル選手が、後半のジャンプで空気抵抗の少ないフォームをきちんととれていることも早さの理由として挙げられていました。

2,転倒の恐怖を克服する精神状態

恐怖の克服に関しては、機能的MRIの結果、スビンダル選手は以前に転倒事故を起こしたコースシーンで扁桃体が活発に働いていたということです。

本人は、事故地点を滑走することについて問題ないといってましたので、意識はされないが記憶として扁桃体に刻まれている恐怖の感情をMRIが捉えたということです。

扁桃体
ヒトの脳における扁桃体の位置。赤い所が扁桃体。左は側面からみた図。右は正面から見た図。(Wikiより)

合わせて、本人が感じる恐怖を克服するために、ケガからの復帰レースで同じコースを選ぶなど、相当な精神的努力を払ったということが紹介されていました。

意識に残る恐怖を克服できないでいる選手(ヤン・ヒューデック)、転倒により記憶を失いながらも再起に向けて努力している選手(ダニエル・アルブレヒト)も紹介されていました。アルブレヒト選手は、事故の記憶がなくなったことで、恐怖を感じずに済み、救われたと答えています。

スビンダル選手は、背側視覚路(いわゆるwhere経路)が活発に働き、動いている物体(例えば、高速で迫ってくるポール)の認知能力が優れている(と推測される)ことも速さの理由と分析していました。

また、瞬きが極端に少ないことは、状況把握を高めることにより恐怖心を押さえるという極限状態におかれた人間の心理の反映と分析されていました。

3,感想

現役のWC選手に対して、ここまでの実験を行った番組は見たことがありません。(あまりテレビ見てませんが・・・)

NHK番組制作者の努力と選手の協力姿勢には本当に頭が下がる思いです。

ただし、少しだけ言わせていただくとしたら、GPS、筋電図、機能的MRIに関して、上記の結論を導くだけの精度があるかどうか、ちょっとよくわかりませんでした。

データを見ていませんので何ともいえないのですが、何回ぐらい測定をして再現性を確認したのか、機能的MRIに関して、どういう刺激の与え方をしてどういう解析をしたのか、不明です。

一般論としては、脳機能の解析では、結果は相対値で得られることから、個人内でこの部位が他の部位よりも活発に働いただろうとはいえますが、個人間(スビンダル選手とグアイ選手)での比較(例:この選手に比べてこの選手のここの部位が活動が大きい)はかなり難しいと思います。

筋電図でも同様と思います。

また、海馬や扁桃体は場所的にアーチファクト(偽像)の影響を受けやすいところでもあります。

瞬きの回数については、他の選手がどうだったのか知りたいところです。

筋肉の効率的使用?→疲労の違い→板のばたつきの違い→スピードの違い、についても本当に因果関係があるのかよく分かりません。

実験結果についてもそうですから、その結果に基づいた認知科学者の解釈については、そうかもしれないし、違うかもしれない、一つの解釈としてはありだと思います、としか言いようがありません。

私の印象としては、実験から結果の出し方、解釈の仕方まで上手くまとめたね-、だけど実験結果が正しいかどうか(主観が入っていないかどうか)よくわからないな-、というものでした。

頭頂連合野の活動が恐怖を克服するため、との解釈については「おいおい!」と思ってしまいましたが・・。

ただし、番組は、そうした細かいケチを遙かに上回る映像の迫力がありますので、再放送がありましたら是非ご覧下さい。



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Author:ジュニアスキー
子供が小1の冬に家族でスキーを始め、すっかりその魅力にはまっております。小4から地元のスポーツ少年団に所属し、競技スキーを始めています。(現在中3)
ジュニアアルペン競技の情報ブログとしてスタートし、最近ではスキー全般、その他に関する話題も扱っています。
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(2009年7月25日開設)


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