比較照合モデル(Comparator model)によって成り立つ運動学習😮

森岡周先生、勝手に引用して申し訳ございません💦

前回の学習性不使用にも述べましたが、身体を意識的に動かすとき、予測と感覚の比較照合が重要となります。

上の図のように、トップダウンとボトムアップの情報処理を比較照合することで、誤差なのか異常知覚なのかが頭頂葉や小脳において予測情報と実際の情報を比較・照合し、誤差を検出しています。つまり判断されるわけです。

「運動意図・予測の情報と実際の体性感覚フィードバックの情報との間に不一致が生じ、それが継続すると皮質脊髄路の発火が低下する。そしてその不一致の程度が大きくなればなるほど自己の運動主体感が低下する。」Weissら(2014)、Shimadaら(2009)

運動指令に伴う遠心性コピー情報により運動の予測システムが作動します。

これに基づいて体性感覚フィードバックの予測が働く(随伴発射)わけですが、その一方で、運動指令に伴い皮質脊髄路が発火して運動が起こり、実際の体性感覚フィードバック情報が脳に回帰してきます。そこで上段にもあるように頭頂葉や小脳において比較・照合し、誤差を検出しています。

誤差が検出されれば、誤差修正が行なわれ運動プログラムを変えていきます。

この誤差信号が運動精度を向上させるために重要となってくる訳です。

ヒトは生後から日常生活においてこのプロセスを反復し続けることにより、頭頂葉や小脳に内部モデル(感覚フィードバックの予測を可能にする)を形成しています。

つまり、生まれて物心つく前より脳エラーを出し続けたおかげで、その誤差を自らが修正しながら運動精度を上げてきたわけです。

ということは、健常者でも常に脳エラーを意識して運動精度を上げる努力をしていかないと、アクセル・ブレーキ踏み間違いが起きますよ😮

そこで、運動学習には様々な比較照合モデル(comparater model)によって成り立っています。

大脳皮質を中心とした神経ネットワークの概念(シェマ)学習システム(思考)大脳基底核を中心とした神経ネットワークの報酬学習システム(目標)小脳を中心とした神経ナットワークの誤差学習システム(身体経験)があります。

大脳皮質神経ネットワーク:概念(シェマ)学習システム(思考)

 経験 → 概念形成(シェマ形成) → 既存の概念(シェマ)による予測知識に基づいた行動  →  比較照合  概念(シェマ)の更新

                                                        新しい概念形成 

大脳基底核神経ネットワーク:報酬学習システム(目標)

 外受容感覚 → 内受容感覚 → 期待する報酬の予測行動による実際の報酬 → 比較照合  報酬価値の更新

                                              行動目標の見直し

小脳神経ネットワーク:誤差学習システム(身体経験)

 外部環境(ターゲット) → 自己身体(内部座標) → 運動・感覚予測実際の感覚フィードバック → 比較照合  運動Program修正

運動予測の見直し

脳の部位で誤差修正や更新を行いながら運動学習に繋げていくわけです😄👍

さて次回は比較照合モデル(comparator model)の臨床応用について話したいと思います!😄お楽しみに!

          

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