【全ての介入が無意味に...】知らないとヤバい運動学習｜2022.03.13配信
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はじめに
運動学習を理解して、日々の臨床に活かしたい！🔥
運動学習について知りたいけど、小難しくてなんかよく分からない...🤷♀️
以前の僕も同じような思いを持ち、そして十分に理解することができず運動学習の理解を挫折していました。
大袈裟かもしれませんが、運動学習の仕組みを理解できていないと、
リハビリの効果が、ほとんど無くなってしまいます。
でも大丈夫です。
この動画を、最後までみてもらえれば、
今までよりも、運動学習に対する理解が深まるはずです。
実際に何人もの後輩が、この説明で理解を深める事に成功しています。💮
ちなみに、
このチャンネルでは、臨床の疑問や、知ってると臨床力が深まるニッチな情報を発信していきます。
すぐに使える情報が欲しい方は、インスタグラムで公開しているので、
よければ参考にしてください。
話を戻しますが、「運動学習」は全ての訓練の基本になるので、
1度で分からなかった方は、十分に理解できるまで、何度もこの動画を復習する事をオススメします。
では、本編に進みましょう〜
本編
運動学習とは？
運動学習とは、ズバリ、、
「ネットワークの構築」になります。
どうゆう事？ネットワークの構築ってなんだ？
こんな疑問が出てきているかと思いますが、
しっかり説明していくので、安心してください。
ヒトは何かを学習する時、脳でネットワークを作って、そこに記憶を保存しています。
なぜかと言うと、
人は生きていく上で、多くの事を記憶しなければいけないので、
ある程度のグループを作って、そこに記憶を蓄えるようにしないと、
必要な細胞が足りなくなってしまったり、引き出すの大変になってしまうからです。
ネットワークを作って、グループ分けする事で効率よく記憶しておくことが可能になります。
例えば、色や形の違うペンが数本あるとして、
ネットワークを使わないと、このペンは全部違うモノになります。
ペンの種類の数だけ、記憶する細胞が必要なので、これだと大変ですよね。
なので形や大きさの特徴を、ネットワークで繋げて
こんな形で、こんな大きさのものは「ペン」だ
みたいな感じに、グループ分けする事で、
効率よく、記憶しているんですよね。
そんなわけで、ネットワークを作って、そこに記憶を保存するのが大切な事は、分かったかと思いますが、
そのネットワークは、どうやって作られるかって話になりますよね。
ネットワークの形成に欠かせないポイントは、
「神経細胞の活動」と「神経細胞の活動しやすさ」になります。
次の章で、詳しく説明しますね。
運動学習とは、ネットワークを構築することを指し、
ネットワークの構築には、「神経細胞の活動」と「神経細胞の活動しやすさ」がポイントになる
ここまで、まずはしっかり押さえましょう〜！
2つのポイント
この章では、「神経細胞の興奮」と「神経細胞の活動しやすさ」について説明していきます。
まずは、「神経細胞の活動」から
先ほど出てきたネットワークは、神経細胞がつながり合う事で作られます。
そのため、神経細胞が活動しなければ、ネットワークが作られません。
神経細胞が活動する事で、周囲にある神経細胞とつながり、ネットワークを形成する事ができると言う事ですね。
基が、機能していない状態だとネットワークがうまく作れないのは、簡単にイメージできますよね。
活動していない神経細胞を、磁力のなくなった磁石だとすると、
磁力のない磁石がいくら並んでもくっつきませんよね。
ここで神経細胞が活動する、つまり、磁力を得ると、
神経細胞がくっつく、つまり、磁石同士がくっつく
こんな感じのイメージでもOKです。
というわけで、神経細胞が活動するのが、1つ目のポイントになるのですが、
神経細胞を活動させるために、押さえておくと良い情報を2つ紹介しましょう。
それは、「時間的促通」と「空間的促通」です。
この2つの促通をうまく使う事で、効果的に神経細胞を活動的にすることができます。
時間的促通を、簡単にお伝えすると、
「同じ刺激を与え続けると、神経細胞が活動しやすくなる」というものです。
つま先が少ししか上がらない人に対して、何度も何度も背屈運動を行っていると、
少し上がるようになるのは、時間的促通に当てはまりますね。
空間的促通は、
「同時に複数の刺激を与えると、神経細胞が活動しやすくなる」とううモノです。
タッピングをしながら筋トレをしたり、
大きい掛け声をすると力が出しやすくなるとかは、この仕組みですね。
ネットワークの生成には、神経細胞の活動が必須で、
「時間的促通」と「空間的促通」をうまく使う事で、
効果的に神経細胞を活動させることができる。
ネットワーク形成のポイント「神経細胞の活動」はOKですね。
次は、「神経細胞の活動しやすさ」について
ネットワークの形成について、もう少し深くお話しすると、
ネットワークは、神経細胞が同士が、電気を伝達することで形成されます。
つまり、神経細胞が活動した後、その活動を次の神経細胞に伝えなければいけないという事です。
さっきの磁石の例だと、
磁力を得ても、その磁力が弱いと、違う磁石にくっつきませんよね。
神経細胞だと、磁力ではなく、電気になります。
なので、電気が弱いと次の神経細胞に活動が伝わらない、というわけです。
それなら、電気を強くすればいいじゃん！
という事は誰もが想像できると思いますが、その通りです。
活動を促す方法は先ほど説明しましたね。
「時間的促通」と「空間的促通」です。
でも、何回も何回も神経細胞の活動を高められないよ、、、という方もいるかと思います。
そんな時は、もう運動学習は無理なのかと言うと、そうではありません。
実は、1回でも電気が通れば、
2回目以降は、必要な電気の量が減るという仕組みが、あります。
Hebb則ってやつですね。
神経細胞の電気が、1度でも次の細胞に伝われば、
2回目以降からは、次の細胞を活動させやすくなるという事です。
さらに何度も、これを繰り返す事で、ネットワークを強固にすることができます。
忘れにくくなるってことですね。
ちなみにネットワークは、神経細胞が電気を伝達して作られるので、
この電気がなくなると、ネットワークが機能しなくなってしまいます。
それでどうなるんだって感じだと思いますが、
記憶を保存している場所がなくなるので、そこに保存されていた記憶は忘れてしまいます。
勉強した内容を忘れてしまうのは、
電気信号が途切れてしまうからですね。
でも、一度覚えたものは、なんとなくネットワークが残っているので、
電気が通り始めると、すぐに覚えることができます。
話が、少しそれましたが、
ネットワークを作るためには、次の神経細胞を活動させなければいけなくて、
次の神経細胞に電気を伝えれば伝える程、神経細胞は活動しやすくなり、
ネットワークがより良くなっていく、という事になります。
前半まとめ
情報が多くなってきたと思うので、一旦整理しましょう。
運動学習とは、ネットワークを構築する事で、
ネットワークの構築には、
神経細胞の活動と、次の神経細胞に電気を伝えなければいけない。
神経細胞を効果的に活動させるためには、
同じ刺激を与え続けたり、複数の刺激を同時に与えたりすると良い。
何度も、次の神経細胞に電気を送ると、ネットワークが強固になっていく。
ここまで、説明しました。
ピンとこない部分がありましたら、理解できるまで復習しましょう。
この理解できるチャンスを逃すと、次の機会がいつくるかは分かりません。
多くのセラピストが、分からないを抱えたまま、年次だけを積み重ねていきます。
後半では、今までお伝えした運動学習をより効果的に行う方法について説明してきます。
疲れてきているかもしれませんが、一緒にがんばりましょう！
効果的な運動学習の戦略
効果的に運動学習を行う戦略は全部で3つあります。
教師あり学習
「できる人とできない人がいる運動を、学習する時に用いられる戦略」と言われています。
ピアノ、サッカー、スキー、とかですね。
練習しないとできない運動を、身につける時は、
人は、この戦略を使って学習しています。
学習の仕組みは、単的にお伝えすると、
フィードバックを使った誤差学習で、主に小脳が関わります。
正解との誤差を修正していく事で、学習されていくってことですね。
例えば、ボールを相手に投げる時、
「全く違う方向に投げてしまった」という結果に対して、
「相手に手元に届く」が正解とした場合、
結果と正解に誤差が生じますよね。
この誤差をがなくなるように、学習していくのが教師あり学習になります。
ちょっと、脳科学的なお話しをすると、
小脳の回路が重要な役割を担います。
この辺りは複雑なので、スキップしたくなるかもしれませんが、
なるべく簡潔に説明するので、是非聞いてください
「フィードバック情報、フィードフォワード情報、内部モデル」
この3つだけ覚えれば、小脳の運動学習の仕組みの大枠は理解できます。
小脳が行っていることは、
「予測情報であるフィードフォアード情報」と「運動の結果であるフィードバック情報」を比較して、
その誤差を修正する事。
細かい線維とか核の話は、いいのでまずはざっくり理解しましょう。
難しい名前で足を止めていては、時間がもったいないです。
小脳はさらに、この「実際の運動」と「誤差修正の情報」を蓄えて、内部モデルと呼ばれるものを作ります。
内部モデルに蓄えられた情報は、統合されて「どのような運動指令を出せば、どのように身体が動くか」という情報に変わります。
さまざまな動作を黙示せずに実行できたり、うまく行えるのは、
内部モデルがうまく作られる事で、運動指令が洗練されているからってことですね。
ちなみに内部モデルはの構築には2つの学習があると言われているので、チャチャっと覚えてしまいましょう。
1つ目は、逆モデル
これは、「望ましい運動結果から、それを実現するために必要な運動指令を計算する」という学習方法で、
実際の動作から運動指令をつくり、内部モデルを構築していく仕組みですね。
例えば、
①ボールを蹴った（実際の動作→小脳）
②ボールを蹴るための運動指令を計算し、内部モデルに取り込む
2つ目は、順モデル
これは「脳から筋肉に送信された運動司令の遠心性コピーから運動結果（感覚フィードバック）を予測する」という学習方法で、
実際に動作を行う前に、その動作の運動を予測し、誤差を事前に修正して内部モデルを構築する仕組みです。
例えば、
①ボールをこうやって蹴ろう、、（予測情報→小脳）
②この指令じゃ真っ直ぐ蹴れないから、違う指令に書き換え！
③結果をFB情報として入手し、内部モデルに取り込む
なんとなく、この2つ仕組みを使って内部モデルを形成していると、覚えておけば大丈夫です。
教師なし学習
「できない人がいない運動を、学習する時に用いられる戦略」と言われていて、
歩行や、立ち上がり、寝返りなんかがこれに含まれます。
正解を与えず、課題を繰り返す事で法則を見出して学習していく戦略とも言えますね。
自然とできるようになった動作を、身につける時は、
人は、この戦略を使って学習しています。
この教師なし学習は、
大脳皮質で行われると考えられていて、
ここでポイントになるのが、「使用依存的可塑性」と呼ばれる神経機構になります。
簡単に説明すると、
何度も繰り返されると、その領域を司る脳の領域が大きくなるという仕組みになります。
歩行でいえば、赤ちゃんの頃に、何度も何度も失敗しながら、歩行を繰り返していく事で、
歩行に関わる脳の領域が大きくなり、その動きが良くなっていく、
足の運動をたくさんすることで、
足の運動に関わる脳の領域が大きくなり、足の動きがより良くなる、みたいな感じですね。
ちなみに、これは逆バージョンもあって、
使われないと、その脳領域は小さくなっていきます。
運動麻痺とかで、手を使わなくなると、
どんどん手の運動を支配する脳領域が小さくなっていく、という事ですね。
強化学習
これで最後です、ラストがんばりましょう！
強化学習は、「結果に報酬が支払われる事で学習していく」戦略になります。
「うまくできた！」「いい事に繋がった」みたいな情報(報酬)が与えられる事で、その運動が強化され学習が促されます。（中脳のドーパミンが関与しています。）
この報酬には、ポイントがあって、
それは「報酬予測誤差」と呼ばれるものです。
これは、「予測した報酬」「実際の結果」の誤差の事を示します。
テストで、70点位だと思っていたのが、
90点取れてたら嬉しいですよね。
これが「報酬予測誤差」になります。
この誤差が大きい時に、学習が促進されます。
報酬についてもう少しお話しすると、
予測した報酬よりも高かった→成功体験
予測した報酬よりも低かった→失敗体験
どちらも、報酬になります。
[成功体験]いい点数だったから、次も頑張ろう！
[失敗体験]悪い点数だったから、次は頑張らないと、、
どちらも学習を促進させる要因になるので、覚えておきましょう
おわりに
リハビリの知識って、たくさんあって、ごちゃごちゃしていて、勉強が大変ですよね。
でもその知識を整理して、一個ずつ自分の身にしていく事で、
どんどん臨床が楽しくなっていくはずです。
知ってる！が増えると、仕事も勉強も臨床も楽しくなります。
この動画を最後まで見てくれた、あなたは1つの疑問が、1つの知識に変わったはずです。
簡単に今日のお話をまとめると、こんな感じになります。
そして、この動画を見てくださった方が、効果的に復習できるように、
このまとめイラストをプレゼントすることにしました。
プレゼントの受け取り方法は、概要欄に記載しているので、確認をお願いします。
最後になりますが、このチャンネルでは、臨床の疑問や、知ってると臨床力が深まるニッチな情報を発信していくので、
動画を見逃さないためにも、是非チャンネル登録をお願いします。
最後まで動画を見てくださり、ありがとうございました。
また次の動画でお会いしましょう〜^ ^
ではでは。
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