スポーツにおいて脳が全てを支配する3つの理由

スポーツ医学の研究者、臨床医、そしてパフォーマンススペシャリストとして、私は過去10年間、アスリートの最適なコンディショニングとリハビリテーションの方法を理解し、その限界を押し広げようと努めてきました。そして、私が到達した包括的な結論は、神経科学と近年のスポーツ神経技術の発展は多くの可能性をもたらし、スポーツを次のレベルに引き上げる非常に有効な方法を既に生み出しているということです。しかしながら、その成功を阻む最大の課題は、脳が身体のすべてを支配しているという認識が依然として不足していることです。ここでは、3つの重要な論点を取り上げ、このシンプルなパラダイムがスポーツ界にこれほど多くの可能性をもたらす理由を説明し、そしてこのパラダイムが今後どこへ向かうのかを考察します。.

1. 脳は体のすべてを支配している

大胆な発言に聞こえるかもしれませんが、脳と中枢神経系が体内のあらゆる機能を制御しているというのは、実はごく基本的な結論です。免疫系、自律神経系、内分泌系、そして固有受容感覚、温覚、痛覚といった知覚プロセスを含む感覚系はすべて、私たちの生物学的スーパーコンピューターとも言えるニューロンのネットワークによって制御されています。脳だけでも 750億から1250億個のニューロンを通して、体のあらゆる部分にその働きを及ぼしているのです 9万マイルにも及ぶ神経網。

中枢神経系と末梢神経系は、実際には脳の延長、いわば木の根っこのようなものと言えるでしょう。場合によっては、これらのつながりは非常に直接的で、例えば、素早い反応のために、個々のニューロンが脳から足先まで神経束を形成しています。ですから、かがんでつま先に触れると、文字通り体全体に広がる個々のニューロンが引き伸ばされるので、痛みを感じるのです。眠っている間も、脳は消化器系を調節するために懸命に働いています。

ニューロンはトランジスタのようにオン/オフの処理装置であるため、人体は本質的にコンピューターのように機能し、常に生体情報を処理しています。これらのニューロンによる計算がなければ、すべてが停止します。重要なのは、物理的なプロセスを正しく理解するためには、あらゆるものが、多かれ少なかれ脳と脳を支配する神経系によって制御されているというシステムの観点から理解する必要があるということです。.

2. 脳は傷害リスクを予測する上で重要な要素である

伝統的に、身体的な怪我は主に物理的な原因、例えば特定の筋肉や関節の弱化によって特定の運動の負荷に耐えられなくなることなどに起因すると考えられてきました。そのため、リハビリテーションは、これらの身体システムを鍛えて、そのような負荷に耐えられるようにすることにほぼ重点を置いてきました。もちろん、このアプローチは有効ですが、全体像を把握するものではありません。.

フォーバート教授が行った研究では、運動協調性の低下が原因で起こることが多いACL損傷が、アスリートの認知状態によって影響を受けるかどうかを調査した。この調査では、アスリートにジャンプシーケンスを実行させ、さらに NeuroTracker 実際のスポーツパフォーマンスの認知負荷をシミュレートしながら同じジャンプシーケンスを実行させた。フォースプレートとモーション追跡分析により、

「… NeuroTrackerを使用したジャンプでは、単独でジャンプした場合と比較して、股関節と膝関節の運動学が著しく変化しました。具体的には、最も大きな影響は膝の外転角度の変化であり、参加者の60%で前十字靭帯（ACL）への負担が増加しました。この結果は、人によってこの種の怪我のかかりやすさが異なることを示唆しています。また、特定のジャンプドリル中に NeuroTracker 使用することは、こうした人を特定する有効な方法となる可能性も示唆しています。」

この研究は、脳の認知負荷が低い場合、参加者のACL損傷リスクはゼロであるものの、競技に関連する精神的負荷が加わると、多くの参加者が損傷を受けやすくなることを本質的に発見しました。これは、脳機能が損傷リスクの具体的な原因であることを明らかにしています。.

この研究は、 NeuroTracker のようなツールが、試合中の認知負荷のシミュレーションとしてだけでなく、身体的損傷のリスクがある個人を特定できる客観的な指標を安全に提供する手段としても活用できることを示す好例です。スポーツ科学における神経科学の導入はまだ比較的初期段階であるため、この種の研究は氷山の一角に過ぎないと考えています。.

実際、この視点が私の博士研究の原動力となっており、サッカーのヘディングによる長期的な微小脳震盪の繰り返しが、ACL 損傷の直接的な原因となる可能性があるかどうかを調査しつつあります。.

フォーバート教授はまた、 NeuroTracker 使ったトレーニングが、怪我のリスクに関連する認知機能の弱点を軽減または克服するために活用できるという仮説を立てました。これは、私自身が臨床リハビリテーションの実践に注力してきたスポーツ医学の分野です。.

3. 脳は身体のリハビリテーションにおいて重要な要素である

脳 ACL損傷に関する最新の研究は、と身体の間に非常に密接な相互関係が存在することを示しています。既に述べたように、脳はACL損傷の根本原因となり得ます。しかし、一度ACL損傷が発生すると、脳機能に特有の障害が生じることが分かっています。さらに、これらの影響は運動協調性の障害を引き起こし、損傷の影響を長引かせ、リハビリテーションを妨げることが明らかになっています。

つまり、ACL損傷を従来の理学療法のみに重点を置いたアプローチで治療すると、リハビリ期間が非常に長くなる可能性があるということです。スポーツ医学の専門家が、 NBA選手が完全に回復するにはなんと16～18ヶ月ものリハビリが必要だと主張するのも、おそらくこのためでしょう。

ACL損傷をはじめとする様々な損傷の場合、リハビリテーションにおいて、私が「可塑性段階」と呼ぶ段階を治療に組み込むことが非常に重要だと考えています。身体的なリハビリテーションに加え、認知機能の弱点や機能障害を特定し、それらを直接治療する必要があります。私はこの点について、様々なスポーツ医学専門家グループへの啓蒙活動として、複数の講演を行ってきました。

私は自分の信念を実践しています。NeuroTracker NeuroTracker 加え、様々な神経技術を用いてアスリートの認知システムを積極的に構築することで、最高のパフォーマンス状態への回復だけでなく、原因の観点から、現代のプロスポーツにおける大きな問題である再傷害のリスクを軽減できるようにしています。.

アテネのFysiotek Spine and Sports Labに設置されたNeuroTracker 3Dプロジェクター

リハビリテーションとパフォーマンスコンディショニングは密接に関連している

リハビリテーションに使用しているのと同じニューロテクノロジーを、エリートスポーツのパフォーマンス向上にも活用しているのは偶然ではありません。これらがどのように連携しているかを示す例として、私は NeuroTracker パフォーマンストレーニングプロトコルを用いて、各アスリートの高度な認知能力をピークゾーンの範囲内に統合しています。.

研究と私自身の知見から、これが選手たちの状況認識力、意思決定能力、そしてフィールドでのパフォーマンス成功に不可欠な他の多くの要素を向上させると確信しています。実際、私は現在ギリシャで行った大規模なサッカー研究の論文を発表する準備を進めています。この研究では、ヨーロッパチャンピオンズリーグの選手たちにシーズンを通して週1回、 NeuroTracker を使ってトレーニングを行い、詳細な統計分析によって試合でのパフォーマンスを測定しました。その効果は非常に良好で、この研究結果を皆様にお伝えできることを大変嬉しく思っています。.

このアプローチの優れた点は、アスリート個人のピークパフォーマンス状態と、 NeuroTracker 学習率で測定される神経可塑性レベルを信頼性の高い方法で測定できることです。つまり、アスリートが怪我をした場合、回復状況を追跡し、トレーニングの特定の段階にいつ復帰できるのかをより正確に判断できるのです。そして最も重要なのは、競技の要求に応える準備が整った時期を把握できるということです。.

これは、今日の超競争的なスポーツ文化において非常に貴重なことです。なぜなら、選手を長期間試合から遠ざけすぎると、選手のキャリアとチームのパフォーマンスの両方に悪影響を及ぼすからです。しかしその一方で、選手を早すぎる時期に復帰させると、パフォーマンスが低下したり、さらに悪いことに、深刻な再負傷を引き起こし、場合によっては選手生命を絶たれること。

NeuroTrackerの大きな利点の一つは、二重課題の神経物理学的トレーニングと評価に最適なことです。閾値認知負荷の要求と複雑な運動スキルの要求を統合することで、アスリートの統合パフォーマンスシステムを堅牢にテストし、トレーニングすることができます。これにより、生態学的トレーニングと評価の妥当性が向上し、機能低下の兆候のあるシステムを特定してリハビリテーションに活用したり、選手のスキルセット全体における特定のパフォーマンスの弱点を克服したりすることも可能になります。.

最高のパフォーマンス能力を調整すると同時に、客観的な指標を収集してリハビリテーションプロトコルを直接ガイドするこの能力は、完璧なパートナーシップです。.

スポーツパフォーマンスとリハビリテーションの未来

冒頭で述べたように、脳と中枢神経系は体のすべてを支配しています。神経科学の観点から見ると、これは基本的な結論ですが、スポーツ科学やスポーツ医学の分野では、まだ理解がゆっくりと進んでいるパラダイムです。とはいえ、これらの分野の統合は急速に進んでおり、研究は飛躍的に成長しています。.

今後5～10年で、こうした研究がスポーツコーチや臨床医のアスリートのコンディショニングに大きな変化をもたらすと確信しています。その成果は、特にスポーツ傷害の本質を理解し、最適な治療法を見出す上で、大きな変革をもたらすでしょう。このビデオでは、 NeuroTracker 私のスポーツパフォーマンスとリハビリテーションの実践、そして博士研究においてどのように重要な役割を果たしてきたかについてお話しします。.