運動イメージ(実際の運動を伴わずに、動作を頭の中で想像するプロセス)は、ワーキングメモリ(作業記憶)を基盤として生成されると考えられている。そのため、運動イメージの効果に個人差が生じる要因として、ワーキングメモリ機能の差異が影響している可能性が指摘されている。
関西医療大学の福本悠樹講師と東藤真理奈講師は、脊髄運動神経機能の分析を担当し、脳活動の解析を備前宏紀講師、データ解析を吉田直樹教授、研究全体の指導を鈴木俊明教授が担う体制で共同研究を実施した。本研究では、運動イメージと実際の運動練習を組み合わせた介入が、ワーキングメモリ機能の違いによって脳・脊髄・手指の巧緻性にどのような影響を及ぼすかを検討した。
研究では、Digit Spanテストにより参加者をワーキングメモリ機能の高い群と低い群に分類した。各群において、実際の運動練習と運動イメージ練習を組み合わせた介入を6セット繰り返し、その前後で手指の巧緻性を評価した。また、運動イメージ中には脳活動(Oxy-Hb)および脊髄運動神経機能の興奮性(F波)を測定した。
結果として、まず運動イメージの反復による脳内ネットワークをグラフ理論に基づいて解析したところ、イメージ経験の蓄積に伴い脳がタスクへの取り組み方を調整し、初期のメタ認知的な評価段階から、より効率的で安定したワーキングメモリを介したイメージ生成へと認知戦略が移行していくことが示された。ただし、最終的な運動イメージの鮮明さや神経活動の変化は、ワーキングメモリ機能によって異なることも明らかとなった。
具体的には、ワーキングメモリ機能が高い群では、運動イメージの反復により脊髄運動神経機能の興奮性が低下し、対象者がより鮮明に運動を想起できるようになったと考えられる。一方、ワーキングメモリ機能が低い群では、右一次運動野の活動が低下し、イメージの鮮明さが徐々に失われた可能性が示された。