科学者たちはピアニストの手先の早業を理解しました

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ビデオ: 【ピアノ都市伝説】シリーズ第2弾 女流ピアニストはやたらと男性の様に弾こうとする!? 2022, 12月
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Anonim
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日本の科学者たちは、音楽のスキルと長期的な練習が体性感覚と運動系の関係を変えることを発見しました。脳波記録、経頭蓋磁気刺激法、および外骨格手袋を使用したいくつかの実験を通じて、ピアニストの巧みな細かい運動技能が、触覚と固有受容からの信号がどのように処理されるかを保証することを示しました。科学者たちは彼らの研究について大脳皮質誌に書いています。

運動だけでなく、体性感覚システムも、触覚、固有受容、侵害受容、温度感覚の過程で受信した敏感な信号の処理を含む、人が自分の手をどれだけうまく制御できるかを担っています。固有受容感覚、つまり自分の体の境界と空間におけるその部分の位置の感覚、および触覚は、楽器を演奏するために必要とされる楽器を使用するときの細かい運動技能にとって特に重要です。

もちろん、運動と体性感覚のシステムは密接に関連しており、この接続の強さは、実際、人が自分の体(より具体的には手)を制御するのにどれだけ熟練しているかを反映しているはずです。科学者たちは、ソニーのコンピュータサイエンス研究所の平野正人のリーダーシップの下で、これをより詳細に理解することを決定しました。

科学者たちは3つの実験を行いました。最初の参加者には、11人のプロのピアニストと楽器を演奏できないコントロールグループの10人が参加しました。科学者は参加者の右手の人差し指を電気信号で刺激すると同時に、体性感覚誘発電位N20とP25をEEGで測定しました。刺激後の最初の20ミリ秒と25ミリ秒に現れる初期の負と正の電位です。その後、科学者は、体性感覚と運動系の共同作業を反映する求心性抑制の指標を測定しました。これは、感覚信号がどのように運動系を抑制するかを示しています。これを行うために、科学者はTMSを使用して、指の電気刺激の直後に、右手の人差し指の動きに関与する運動皮質のセクションを刺激しました。

体性感覚も運動電位も、2つのグループ間で個別に違いはありませんでした。それにもかかわらず、科学者は求心性抑制の違いを見つけることができました:効果が両方のグループで観察されたという事実にもかかわらず、それはピアニストの間でより低かった(p <0.001)。

2番目の実験には、10人のミュージシャンと対照群の10人が参加しました。科学者たちは、外骨格手袋を使用して、参加者の人差し指を45度の角度で曲げ、固有受容感覚に関連する体性感覚誘発電位(指がどのように曲がるか)を測定しました。これに加えて、参加者の運動皮質もTMSで刺激されました。

科学者は、刺激提示後50〜200ミリ秒の間隔で発生する固有受容感覚に起因する3つの初期誘発電位を発見しました。最初の陽性(P1)、最初の陰性(N1)、および2番目の陽性(P2)です。

ミュージシャンの誘発電位の2つの後の成分、N1とP2は、対照群の人々よりもはるかに速く発生し(それぞれ、p = 0.03とp = 0.02)、ミュージシャンの最初の誘発電位P1はより狭いセクションで記録されました。樹皮の。 TMSによる刺激は、対照群の人々で検出された電位の振幅も増加させましたが、ミュージシャンでは変化しませんでした。

最後に、3番目の実験で、科学者は発見されたメカニズム(弱い求心性抑制と固有受容感覚の指標と特性)が参加者の細かい運動技能にどのように反映されるかをテストすることを決定しました。このため、前の2つの実験に参加したミュージシャンは、力センサーを備えたキーを4秒間押して、押す速度を測定するように求められました。ピアニストがキーを押す速さに関連する唯一のパラメーターは求心性抑制であることが判明しました。スコアが低いミュージシャンはキーを速く押しました。

このように、作品の作者は、音楽の習得(主に長い運動練習による)が体性感覚と運動系の接続に目に見える変化をもたらし、それによって巧みな遊びに必要な細かい運動技能が提供されることを示しました。より具体的には、科学者は、体性感覚システムが運動系に伝達する抑制性信号がミュージシャンでは弱められていることを示しました。これにより、明らかに、より協調的な作業が保証されます。

ミュージシャンについて、そして彼らが楽器を演奏しない人々とどのように違うかについて、私たちはかなり頻繁に書いています。たとえば、チェロを弾くことを学ぶことで、運動と脳の教室とのつながりがどのように改善されるか、ジャズピアニストが古典的なピアニストよりもピッチの突然の変化に直面して動きを適応させることがどのように簡単であるかについて以前に話しました。

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