フォーバート教授による運動脳の深層研究

NeuroTracker 生みの親である ファウバート教授が、 がホストを務めるポッドキャスト番組「Goalie Hacks Podcast」に特別ゲストとして出演しました マイク・サンタグイダ。90分間のエピソード「 視覚と認知の秘密」膨大な研究成果について、舞台裏の貴重な洞察を披露しました NeuroTracker 。このブログでは、議論されたハイライトと、番組での教授自身の発言から重要な引用をいくつかご紹介します。

すべてはどのように始まったのか

マイクは、フォーバート教授を世界有数の神経科学者および心理物理学者の一人として紹介しました。NFL、NHL、プレミアリーグ、NBAといった最高峰のスポーツで NeuroTracker 採用されていることから、その始まりはどのようなものだったのかという質問が投げかけられました。フォーバート教授は、知覚認知システムをターゲットとし、それが現実世界の人間のパフォーマンスにどのように応用されているかを理解すること、そして最も重要なのは、これらのシステムが訓練可能かどうかを明らかにすることだったと説明しました。.

「重要な疑問は、動的なシーンを処理するための注意の最も基本的な要素は何なのか、そしてそれをどうやって分離し、測定し、トレーニングするのか、ということだった。」

この問いへの答えを探る彼の試み​​は、まず複数物体追跡へと繋がりました。これは心理物理学において、注意に対する競合する要求がどのように分散されるかを理解するために用いられる課題です。次に、空間的な奥行き認識を解釈するために3次元を統合しました。さらに、周辺視覚系への負荷を高めるために、広い視野サイズの画像を取り入れました。最後に、速度要素を組み合わせることで難易度を最適化し、正確で客観的な評価基準を提供することを目指しました。.

フォーバート教授は、この組み合わせが、脳が効率的に情報を最大限に活用するために必要な注意の要素を分離する最もシンプルな方法であると説明しました。これが NeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTracker NeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTracker NeuroTrackerNeuroTrackerさまざまな研究分野で非常に有用です 、人間のパフォーマンスに関する。

スポーツ界への移行

NeuroTracker 研究はスポーツから生まれたものではないが、この技術の発明者は次のように告白した。

「私はスポーツが大好きで、科学をどのように応用して役立てられるか知りたかったんです。これは研究者にとって大きな挑戦です。科学の世界ではよくあることですが、好奇心から始まりました。スポーツ界に何か貢献できることはないか、そして彼らが私たちから何かを学べるかどうかを見てみたかったんです。」

頃 NeuroTracker まだフォーバート研究所の研究実験段階だった マンチェスター・ユナイテッドFCと提携し NeuroTracker 、プロスポーツチームのニーズに合わせて進化を遂げました。

「こうした科学は、現実世界でどのようにメリットを生み出すのかという疑問から生まれました。そして、アスリートたちの注目を集める NeuroTracker に辿り着き、それが私たちの始まりでした。想像をはるかに超える効率性でした。その後、これを使ってトレーニングできるという証拠が次々と出てきて、現実世界のパフォーマンスとの関連性を示す研究も増え、その勢いは止まりません。」

新しいパフォーマンスパラダイム

プロアスリートは最高の選手になるために必要なことをすべてやり遂げたいと願っていますが、フォーバート教授の神経科学の観点から見ると、脳が実際にどれほど重要な役割を果たしているかという認識には依然としてギャップがあります。そして、あらゆる新たなパラダイムシフトと同様に、オープンマインドと新たなレベルの思考が求められます。.

「スポーツにおいて体力は重要ではないと誰かが言ったら、笑われたでしょう。しかし、20年ほど前を振り返ると、体力はそれほど重要視されていませんでした。今とは違い、当時は抵抗が大きかったのです。カナダのホッケーチームの選手でさえ、『ランニングシューズでホッケーはしない』と言っていました。」

卓越した選手になるためには、単にゲームをプレイするだけでなく、体力のトレーニングなど、それ以上のことをする必要があることは誰もが理解しているのと同様に、認知システムを向上させることでもメリットが得られることが期待できます。.

「脳でも同じことが起きます。ただ、人々はそのことを考慮していないだけです。」

サッカーやバスケットボールといったスポーツは、まず筋力トレーニングとコンディショニング、次にスポーツ科学、そしてデータ分析へと移行しました。これらの分野はいずれも抵抗に遭い、適切に導入されるまでに時間がかかりました。そして今、私たちは認知パフォーマンスという次元への移行の真っ只中にあります。.

運動知能に関する新たな視点

生涯にわたって神経科学者として研究を続けてきたフォーバート教授は、特にスポーツに関しては、知能の定義に関して柔軟な考え方を持っています。.

「私たちは脳を様々な方法で使っています。アスリートたちの行動、彼らのレベルを見れば、感嘆せずにはいられません。一体どんなシステムがそんなことができるのか、と自問自答したくなります。オンラインであれだけのスピード、効率、精度を実現できるなんて…驚異的なシステムです。すべてが同時に機能する非常に複雑なシステムだからこそ、素晴らしいのです。つまり、脳は非常に重要な役割を果たしているということです。」

脳の働きという観点からスポーツの複雑さを解き明かすために、彼は内在的（内部的）注意集中と外在的（外部的）注意集中の相互作用、そしてスポーツ環境がいかに相反する要求の嵐を生み出すか、つまり「一種の綱引きが繰り広げられている」ことを説明した。

彼はまた、スポーツにおける注意力への要求がいかに多面的であるかについても論じました。特に、感情的・心理的な要求が、意識的な焦点的注意や周囲から入ってくる出来事に基づく刺激とどのように競合するかについて言及しました。結論として、高いレベルのスポーツパフォーマンスには、高度な特殊な知能が不可欠であるということです。.

「『スポーツ選手は頭脳が必要ない』という神話があります。頭脳は必要なく、才能や優れたスキルがあればいいという考えです。私が NeuroTracker と共同でプロアスリートを対象に発表した重要な論文の一つは、その逆を示しました。」

運動能力のプロファイリング

のホームページで特集され Nature.com 、世界中のメディアの注目を集めたファウバート教授は、2013年に「プロのアスリートは、複雑で中立的な動的視覚シーンを迅速に学習する並外れた能力を持っている」と題する研究を発表しました。この研究は、エリートアスリートの灰白質がスポーツにおける成功能力の中心的な要素であることを初めて示したため、アスリートの脳を垣間見ることができる貴重な機会となりました。

「数百人ものプロアスリートを対象に、実際にパフォーマンスのある側面に取り組んでもらいながらテストを行った研究は他に知りません。私たちは、プレミアリーグ、NHL、トップ14ラグビーのプロ選手、そしてNCCAのアスリートを対象にこの研究を行いました。プロ選手はエリートアマチュア選手よりもはるかに早く上達し、エリートアマチュア選手は大学生よりもはるかに早く上達しました。私は3つの全く異なる集団を研究していたのです。」

研究 結果は 、世界クラスのアスリートの脳の適応力の驚異的な高さが、他のアスリートとは一線を画していることを示しました。この研究は、アスリートの脳には何か特別なものがあることをフォーバート教授に示唆しました。

「ここには重要な点がありました。NeuroTracker NeuroTracker 、たとえそれがニュートラルなシーンであっても、動的で複雑なシーンに適応するように最適化された認知システムの特殊な特性を活用しています。もし彼らがより速くレベルアップできれば、彼らはトップアスリートになるでしょう。まさにトップアスリートです。真に優れたアスリートとなるには、どれだけ早く能力を適応させられるかが全てだと思います。」

方法について、彼が考えるのは 次世代のスポーツスターを発掘する 、アスリートを評価する際には認知適応能力が鍵となるということだ。特に、新しい能力をより効率的に学習し、定着させる可塑性が重要となる。

視覚、エネルギー、注意力のバランス

ポッドキャストが進むにつれて、議論は知覚の心理物理学の領域にまで及び、私たちが知覚するものが、物理的に処理できる視覚情報と知識の限界によってどのように制約されるかということに移りました。.

まず、フォーバート教授はビジョントレーナーをめぐる議論について自身の立場を表明しました。臨床医やビジョンコーチは、眼中心のアプローチと脳中心のアプローチのどちらかに特化する傾向があります。当然のことながら、教授は脳中心のアプローチを支持しています。.

「脳は体とは異なり、絶え間ないエネルギーの流れを必要とします。目はニューロンに直接光とエネルギーを供給しているため、非常に特別な存在です。もちろん、高いレベルのパフォーマンスを発揮するには優れた視力が必要ですが、目でできることには限界があります。視覚において重要なのは、その多くが何を解釈するかにかかっているということです。私たちの知覚の大部分は、世界から得たほんのわずかな情報に基づいた精神的な処理によって構築されます。」

ここでフォーバート教授は、脳と身体がエネルギーと情報を共有するシステムであることについて触れました。例えば、人が肉体的に疲労すると、 脳機能の観点から「蓄えが尽きる」。

疲労に対する回復力を鍛える

エネルギーの限界があるにもかかわらず、注意の集中は非常に可塑性のあるシステムであり、多くの異なる神経ネットワークに依存しています。非常に動的であり、訓練可能です。脳が可塑性を持つという事実は、神経科学における最大の発見です。フォーバート研究所で NeuroTracker を用いた研究により、高齢になっても可塑性は存在し、認知システムは若年成人のレベルまで最適化できることが明らかになりました。.

フォーバート教授が神経可塑性を強調する理由は、それが神経ネットワークの効率を高め、同じタスクを実行するのに必要なエネルギーを減らす可能性があるからだ 。「効率性というのはそういうことなんです。何かがより自動化されると、必要なエネルギーは少なくなります」。

この好奇心が、スポーツ科学と神経科学を組み合わせた研究へとつながりました。.

「私の生徒の一人に、元プロラグビートップ14選手がいました。彼は認知疲労という側面、そして脳を鍛えることのメリットに非常に興味を持っていました。私たちは注意力の指標として『NeuroTracker を使いました。集中力を維持する必要があり、常に閾値をテストし、客観的な結果を測定できるからです。」

研究の結果、 NeuroTrackerで事前トレーニングを受けた選手は、激しい身体的疲労の中でも最高の注意力を維持できることが示されました。対照的に、トレーニングを受けていないラグビー選手の注意力は、持続的な身体的運動によって著しく低下しました。.

この結果は、スポーツ界に対し、精神を訓練することで急性または慢性の身体的疲労の影響に抵抗し、認知能力を維持し、プレッシャーの下で最高レベルの精神集中力を維持できることを実証した。.

このブログを通して、スポーツパフォーマンスに関する新たな視点を得ていただければ幸いです。Goalie Hacks Podcastスペシャルの全編は、 こちらから氏をはじめとする著名なゲストも登場しています レン・ザイチコウ。

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