いつでもどこでも運動学習能力を計測できるアプリPoMLabの開発

抄録

多くの運動学習実験は実験室環境にて行われてきた．実験パラダイムとしてしばしば，巨大で高価なマニピュランダムが必要となる腕の到達運動と外乱学習が用いられる．すなわち，運動学習実験を行うためには，巨額の資金と広い実験スペースが必要不可欠である．被験者もまたマニピュランダムが設置された実験室へ移動する負担を課せられる．この負担は特に，感覚運動疾患患者（脳卒中患者など）を対象とした実験を行う際に大きな問題となる．本研究では無料で利用できるゲーム開発エンジンUnity3Dを用いて，スマートデバイス（スマートフォン・タブレット端末等）上で運動学習実験を行う新たなアプリケーション，Portable Motor Learning Laboratory（PoMLab）を開発した．人口の7割以上が所有しているスマートデバイスを利用することで，安価に，被験者の都合が良い時間・場所にて，実験室への移動という負担を強いることなく，いつでもどこでも運動学習実験を行うことが可能となる．加えて，Unity3DではAndroid，iOS，Windowsなどオペレーティングシステムに依存しないマルチプラットフォームアプリケーションの開発が容易であり，所有しているスマートデバイスを用いていつでもどこでも運動学習実験を行うことが可能となる．本研究ではPoMLabの開発，そして性能評価を行った．実験室にてPoMLabを用いた運動学習実験を行った後に，PoMLabの場所依存性・時間依存性を検証するため，スポーツサイエンスの授業中に実験データを取得した．その結果，場所依存性・時間依存性は認められず，PoMLabを用いていつでもどこでも運動学習実験データを取得できる可能性を支持する結果を得た．そして従来の運動学習実験との関係を検証するためにマニピュランダムを用いた実験とPoMLab を用いた実験との比較を行った．より統制された実験環境であるマニピュランダムを用いた実験ではデータのばらつきが少なく，より多くの運動学習効果を獲得できることが判明した一方，PoMLabを用いた実験ではいつでもどこでも被験者への負担が少なく運動学習実験データを取得可能であり，加えて被験者は実験設定に気づくことなく運動学習が進むことが判明した．したがって，マニピュランダムを用いた実験系とPoMLabを用いた実験系とでは異なる利点を有する，互いに相補的な実験系であると言える．以上の結果は，マルチプラットフォームアプリケーションであるPoMLabを用いることで，いつでもどこでも負担少なく運動学習実験を行うことができる可能性を支持している．