提示された手の画像が「右か左か」を判断し、その応答にかかる反応時間を測定する評価方法を手のメンタルローテーション課題と呼ぶ。今回、手のメンタルローテーションの反応速度が運動イメージによる手指の器用さの向上に関連するかを関西医療大学保健医療学部 理学療法学科 福本悠樹講師、東藤真理奈講師、鈴鹿医療科学大学 保健衛生学部 藤井啓介准教授、そして全体的な研究指導に関西医療大学副学長 鈴木俊明教授が協力し調査を行った。本研究成果は国際誌「NeuroReport」に掲載され、雑誌の表紙にも起用された。
運動イメージは、運動パフォーマンスを向上させるが、その効果には個人差がある。手のメンタルローテーション課題の反応時間は、その人がどのようなイメージ戦略（視覚的イメージか筋感覚的イメージか）を用いているかを反映すると考えられている。そこで、本研究の目的は手のメンタルローテーション課題の反応時間によって、運動イメージ後の手指の器用さの変化や、脊髄運動ニューロンの興奮性の変化を説明できるかを明らかにすることだった。結論として、手のメンタルローテーション課題の反応時間は、単なるイメージ能力の高さではなく、運動イメージ戦略の違いを反映していたことが示唆された。具体的には、反応時間が遅い人は、自分の手を頭の中で動かす筋感覚的イメージを優先的に使用している可能性が考えられ、その結果として運動イメージによって手指の器用さの向上がしやすい結果だった。
研究の対象者は、健常大学生とし、まず対象者の手のメンタルローテーション反応時間を測定し、その後に安静時の脊髄運動ニューロンの興奮性(F波)を評価した。運動イメージ前にベースラインとなる手指の器用さ(パデュー・ペグボード課題)の評価し、60秒間の運動イメージと脊髄運動ニューロンの興奮性を評価した後、運動イメージによる手指の器用さの変化を再評価した。さらに、手のメンタルローテーション反応時間は認知機能にも左右されるため、交絡因子の評価として、ワーキングメモリ機能も評価した。結果、左手のメンタルローテーション反応時間が遅いグループは、速いグループと比較して、運動イメージ練習後に手指の器用さがより顕著に改善した。しかし、運動イメージ中の脊髄運動ニューロンの興奮性変化については、グループ間で差や特筆すべき特徴は認められなかった。また、左手のメンタルローテーション反応時間は、ワーキングメモリの要素の一つである音韻ループ（言葉の記憶：Digit Span Backward）と弱い相関を示したが、視空間的な情報の保持（図形記憶）や、注意の制御機能（ストループテスト）との間には相関は認められず、課題の成績は一般的なワーキングメモリ機能だけでは十分に説明できなかった。
従来、運動イメージの能力評価は、患者の自己申告に基づく主観的なアンケートが主だったが、手のメンタルローテーション課題を用いることで、誰が運動イメージ練習の恩恵をより受けやすいかを特定し、患者個々のイメージ戦略に基づいた適切な介入を選択するための簡易的かつ有用なツールになり得る可能性がある。
