アスリートにおける「能動視覚」の機構解明とバイオマーカーの開発

阐明运动员“主动视力”的机制和生物标志物的开发

基本信息

批准号：
22H03492
负责人：
小野誠司
金额：
$ 9.82万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

アスリートに必要な視覚情報処理として、受動的に知覚するだけでなく、対象となる視標（ボールや相手など）の速度やその変化を把握・予測して自分の動作を発現・修正するという動くための視覚（能動視覚）を養うことが重要である。そこで本研究は、能動的な視覚情報処理を担う高次脳機能に着目し、MRIおよび脳波を用いて機能解明を目指すこと、さらにその脳機能を反映する眼球運動の動態を指標として、アスリートの持つ優れた能動視覚を評価する新たなバイオマーカーを開発することを目的とする。そのため、次に示す３段階の研究を進め目的の達成を目指す。まず、アスリートの眼球運動および視覚反応を定量化し、その特徴を機能的MRIおよび脳波計測を用いた背側視覚路と大脳皮質前頭野（前頭眼野）の機能から検証し、さらに、眼球運動、視覚反応動作に反映される能動視覚と脳機能の関連性を検証する。初年度は、異なる競技特性および競技レベルのアスリートを対象として、実践的な運動課題および視覚刺激に対する眼球運動を用いて能動的な視覚情報処理の能力を比較する。その際、眼球運動および頭部運動の開始局面の加速度、速度、視標の動きに対する眼球運動の開始時間（潜時）を分析することによって比較検討する。さらに、同様の視覚刺激に対する視覚反応動作（反応時間課題）、筋電図を計測し、それに先行して起こる滑動性眼球運動（パーシュート）動態の関係を検証し、能動視覚の評価に関する基礎的、実証的な知見を得る。得られた結果を基にして、異なる研究対象者における特性を明らかにし、特に球技系アスリートの持つ優れた能動視覚を評価する新たな指標の開発につなげる。さらに、アスリートにおける競技特性と視覚刺激に対する眼球運動の関連性について検証することで、異なる競技特性や競技レベルのアスリートの持つ視覚情報処理機能の解明につなげるための知見を得る。

作为运动员要求的视觉信息处理的一部分，不仅要被动地感知它，而且还要发展视觉（主动视觉），以通过理解和预测目标目标（球，对手等）的速度和变化并表达和修改自己的行动来发展视觉（主动视觉）。因此，这项研究的重点是负责主动视觉信息处理的高级大脑功能，并旨在使用MRI和EEG阐明功能，还开发了新的生物标志物，以使用反映大脑功能的眼动动态来评估运动员的出色活跃视觉。因此，我们将继续进行以下三个研究阶段，并旨在实现我们的目标。首先，我们使用功能性MRI和EEG测量值量化了运动员的眼动和视觉反应，并通过背面视觉和额叶皮层（额眼区域）的功能来验证其特征，并进一步验证眼睛运动中反射的主动视力与大脑功能之间的关系。第一年将使用实用的运动任务和视觉刺激的眼睛运动进行主动视觉信息处理的功能，以针对不同竞争特征和竞争水平的运动员。在这种情况下，将眼睛运动的时间（潜伏期）与目标的加速度，速度和运动有关，将其与眼动运动的运动和头部运动的开始进行比较。此外，测量了类似的视觉刺激的视觉响应行为（反应时间任务）和肌电图，并检查了先前的滑动眼运动（PURSHOT）动力学之间的关系，并获得有关主动视觉评估的基本和经验发现。根据获得的结果，将揭示不同研究对象的特征，从而开发了新的指标，这些指标尤其是对球形比赛运动员的出色活跃视野。此外，通过检查具有视觉刺激运动员的竞争特征与眼睛运动之间的关系，我们获得了见解，以帮助阐明运动员在不同的竞争特征和竞争水平上的视觉信息处理功能。