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# 生物学# 動物の行動と認知

運動認識と自分の行動感覚を調べる

研究は私たちが自分の動きや行動をどのように感じ、コントロールしているかを調べている。

Oliver A Kannape, J. Fasola, S. J. A. Betka, N. Faivre, O. Blanke

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運動意識とエージェンシーの運動意識とエージェンシーの研究を理解すること。自分の動きをどう感じてコントロールするか
目次

毎日、私たちは深く考えずにたくさんのタスクをこなしてるよね。例えば、お茶を入れるときは、主に熱いお湯をカップに注ぐことに集中する。でも、カップに手を伸ばしたり、体重を移動させる方法にはあまり気づいてないんだよね。この意識の欠如にもかかわらず、自分の行動をコントロールしている感じがする。このコントロール感のことを「自己エージェンシーの感覚(SoA)」って呼ぶんだ。

運動意識(MA)っていうのは、自分の動きを意識的に認識する能力なんだ。一部の科学者は、MAが自己エージェンシーを制限するって主張してる。彼らは、自己エージェンシーは動きの変化に対する敏感さが、動きの確認や調整能力よりも高くなれないって示唆してる。研究によると、指を使うことから全身を動かすことまで、あらゆる動きに対応する中央メカニズムがあるらしい。この考え方は、行動に対する意識が特定の体の部分に依存しているのではなく、一般的なシステムに基づいていることを示唆してる。

運動意識がさまざまなタイプの動きで同じかどうかを調べるために、研究者たちは参加者に右手で手を伸ばす方法と体を傾ける方法の2つの方法を使ってリーチタスクをやってもらった。目標は、体の使い方に違いがあっても運動意識が一貫しているかを確認することだった。

研究では、参加者がさまざまな条件下で手や体を使ってタスクを実行した。研究の重要な部分は、目隠しをしたリーチタスクだった。このタスクは、参加者が自分の動きを見ずにどれだけリーチできるかを評価するのを助けた。さらに、研究者たちは二重課題を導入して、認知負荷が運動意識にどう影響するかを調べた。認知負荷は、タスクを完了するのに必要な精神的努力を指す。二次的なタスクを追加することで、参加者の動きの意識にどんな影響があるかを見ることができた。

運動意識は、数年にわたって研究されてきたテーマなんだ。初期の研究は主に腕や手の動きに焦点を当ててた。この意識は、通常、人々が自分の動きについて見て感じた違いをどれだけ感じ取れるかを見ることで測定される。研究によると、人々は、動きの誤りが明らかであっても、それを自分の行動に帰属させることができることが示されている。例えば、実際の動きと視覚フィードバックの間に遅延があったとき、人々は自分が動いたと思い込んでしまうことがある。

早い動きだけでなく、指をタップしたり歩いたりするような連続した動きも運動意識の研究対象になってる。最近の研究では、歩行中の視覚フィードバックが自己エージェンシーにどう影響するかも探られた。結果は、参加者が腕を動かしているときも脚を動かしているときも、その意識は基本的に同じであることを示している。これは、運動意識が特定の体の部分に依存しているわけではなく、むしろ一般的なシステムに基づいていることを示唆している。

運動意識は、今何をしているかに密接に関連してる。ただのボタンを押す結果ではなく、進行中の動きをモニタリングすることなんだ。一つの一般的なモデルは、比較フレームワークで、これによれば、私たちの脳は、自分の動きがどうなると期待するかと、実際に受け取った感覚的フィードバックを比較する。このプロセスは、私たちが犯すかもしれない小さな誤りを修正するのに役立つ。もし誤りが大きければ、それに気づいて調整ができる。

運動意識が私たちの行動に対する感じ方に影響を与えることは明らかだけど、さまざまなタスクや動きにおいてどう機能するかはまだ完全には理解されてない。この研究は、運動意識が異なる体の部分を使うときに同じパターンを示すかどうかを評価することを目指してた。

参加者がリーチタスクを完成させると、研究者は彼らの動きに対する自信を分析した。彼らは、行動の方向性や受け取ったフィードバックの種類が意識に影響を与えたかどうかを見た。結果、参加者は、受けたフィードバックが正しい方向に動くのを助けるものであったとき、誤りに対して鈍感になっていることがわかった。

結果は、参加者が偏りがなかったときに動きをよく認識していたことを示している。しかし、意図的に偏らせた動きをするタスクでは、リーチの2つの方法の間に違いが見られた。例えば、参加者は特定のシナリオで、手よりも体の動きの方が意識的だと感じていた。

結果はまた、参加者が偏差を補うために動きを調整していたことも明らかにした。状況に応じて行動を調整していたんだ。研究は、運動意識が動き全体にわたって共通のパターンを持ちながらも、いくつかの特定の違いもあったことを示している。

自己エージェンシーや運動意識を研究する上での課題の一つは、異なる要因を分けることだ。例えば、意識の違いが観察されても、それはそれぞれの方法のパフォーマンスの違いから来ている可能性がある。研究者たちは、参加者に目隠しとガイド付きのタスクの両方を実施させることで、これらの違いを制御しようとした。

結果は、全身でのリーチが手でのリーチよりも一般的に正確であることを示してる。これは、体幹の動きがモニタリングのためにより信頼性のある情報を提供するかもしれない。しかし、参加者が手でリーチしたときは、体幹よりも高い精度でタスクをこなしていた。

この研究は、認知負荷が運動意識にどう影響するかも見たかった。参加者には、動きに集中しながら二次的なタスクをこなしてもらった。結果、認知負荷は参加者の意識とパフォーマンスに大きな影響を与えることがわかった。

結局、この研究は運動意識が特定の一つの体の部分に特有ではないかもしれないことを示すことを目指した。手と体幹の動きでは、参加者が自分の行動をモニタリングする方法に類似点が見られた。これは、運動意識が特定の体の部分のフィードバックループではなく、一般的な動きの理解に基づいている可能性が高いことを示してる。

まとめると、この研究は私たちが自分の動きをどのように意識しているか、そしてそれにどれだけつながっているかに関する洞察を提供している。参加者は使った体の部分によって意識にいくつかの違いを示したけど、共通点もたくさんあった。運動意識が個々の体の部分に特有ではなく一般的なシステムに結びついているという考えは、人間の動きと自己エージェンシーの理解を深める新たな道を開くかもしれない。これは、神経科学だけでなく、リハビリテーションや治療の理解においても重要な意味を持つ可能性がある。

オリジナルソース

タイトル: Motor Equivalence in Motor Awareness

概要: Motor awareness (MA) describes the level of conscious access we have to the details of our movements and as such is critical to the feeling of control we maintain over our actions (sense of agency). Although our movements rely on specific sensorimotor transformations as well as distinct reference frames for the active body part, or effector, numerous studies report spatiotemporal thresholds of MA that are comparable across different effectors and tasks as well as supramodal. However, this has not been tested directly and there is currently no direct empirical support for effector-independent MA nor a description of a potentially shared underlying mechanisms. We therefore designed a goal-directed reaching paradigm that participants performed once with their upper-limbs, using a joystick, and once with their full body, by leaning and thereby displacing their center-of-mass. We assessed both MA and corrective movements for sensorimotor mismatches by providing either veridical feedback or introducing random spatial deviations. We hypothesized that changes in motor compensation and awareness, across effectors, with and without a concurrent cognitive load, would follow the same pattern of behavior if they relied on a shared underlying mechanism. Our results lend support for such an effector-independent mechanism, as we observed that MA was comparable across effectors: i) in un-deviated control trials with and without cognitive load, ii) in converging trials where the direction of the deviation corresponded to the direction of the target location, and iii) based on strongly correlated psychometric MA thresholds across effectors. At the same time, data from diverging trials, where the direction of the deviation opposed the direction of the target location, indicate that in case of conflicting information and increased kinematic task demands MA draws on effector-specific sensorimotor information, corresponding to performance differences between hand and full body movements observed in baseline blind-reaching versus visually guided reaching. Overall, our findings provide a direct link between low-level sensorimotor transformations and abstract motor representations and their role in MA, consolidating a gap in conceptual frameworks of the sense of agency.

著者: Oliver A Kannape, J. Fasola, S. J. A. Betka, N. Faivre, O. Blanke

最終更新: 2024-10-29 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.29.620842

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.29.620842.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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