こんにちは！
”福岡初”の完全個室通い放題パーソナルジム
CHRONICLE-japan（クロニクルジャパン）天神店トレーナーの原田です。
今回は運動に関わる神経機構についてお話しさせていただきます。
まず、体を動かすときに一番初めに筋肉に指令を与えるのは脳です。
神経機構の仕組みを理解して、トレーニングを行うことによって、ただやみくもにやっているだけのトレーニングよりも効率よく効果を高めることができると思います。
今回の記事では神経機構について深堀りしてお話しさせていただきます。
随時、初回体験とパーソナルトレーニングの受付しております。
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1.運動に関わる神経機構
私たちが普段、何気なく行っている日常生活動作やスポーツ動作をはじめ、反射を除く全ての運動は、脳内で運動計画が作成され、その計画が筋へと伝達されて実行されています。
運動計画を基にして運動が実行されるので、「何をするにも肩に力が入る」、「運動が苦手」、「エクササイズが上手に行えない」といった現象は、運動計画が適切に作成されていない可能性も考えられます。
では、適切な運動計画を作成するためには何が必要なのでしょうか？
今回は、運動計画の作成のために働いている神経機構について解説していきます。
運動計画を基にして運動が実行されるので、「何をするにも肩に力が入る」、「運動が苦手」、「エクササイズが上手に行えない」といった現象は、運動計画が適切に作成されていない可能性も考えられます。
では、適切な運動計画を作成するためには何が必要なのでしょうか？
今回は、運動計画の作成のために働いている神経機構について解説していきます。
2.認知情報の生成
運動は何らかの目的があって実行されます。
「お腹が空いたから冷蔵庫に食べ物を取りに行こう」 「車が来たから、避ける為に横に動こう」
などなど。
その何らかの目的のもとになるのが、「自分自身がいまどういう状態なのか」、「どういう環境にいるのか」という情報で、それを認知情報といいます。
認知情報は、主に体性感覚・視覚・前庭覚からの感覚情報が、頭頂-側頭連合野という部分で統合されて作成されています。
街中を歩いている時に、転ばず、人にぶつからずに歩けるのは、この認知情報があるからです。
例えば街中を歩いている時であれば、どういう路面の道を歩いているのか（体性感覚）、他の人はどこにいるのか（視覚）、頭は垂直を維持できているのか（前庭覚）、といった情報が各感覚器から大脳皮質に伝わり、「自己」と「周囲の環境」に関する認知情報が常に作成されており、これが運動計画のもとになっています。
もしも、体性感覚機能が低下していて、本当は斜めの路面なのに斜めだと感知できなかったら、脳は真っすぐな道だと勘違いして運動計画を作成してしまうので、バランスを崩してしまいますよね。
このように、適切な認知情報の生成は運動計画作成の第一段階なので、円滑な運動を実行するためには、体性感覚・視覚・前庭覚といった感覚器が適切に機能していることが重要です。
「お腹が空いたから冷蔵庫に食べ物を取りに行こう」 「車が来たから、避ける為に横に動こう」
などなど。
その何らかの目的のもとになるのが、「自分自身がいまどういう状態なのか」、「どういう環境にいるのか」という情報で、それを認知情報といいます。
認知情報は、主に体性感覚・視覚・前庭覚からの感覚情報が、頭頂-側頭連合野という部分で統合されて作成されています。
街中を歩いている時に、転ばず、人にぶつからずに歩けるのは、この認知情報があるからです。
例えば街中を歩いている時であれば、どういう路面の道を歩いているのか（体性感覚）、他の人はどこにいるのか（視覚）、頭は垂直を維持できているのか（前庭覚）、といった情報が各感覚器から大脳皮質に伝わり、「自己」と「周囲の環境」に関する認知情報が常に作成されており、これが運動計画のもとになっています。
もしも、体性感覚機能が低下していて、本当は斜めの路面なのに斜めだと感知できなかったら、脳は真っすぐな道だと勘違いして運動計画を作成してしまうので、バランスを崩してしまいますよね。
このように、適切な認知情報の生成は運動計画作成の第一段階なので、円滑な運動を実行するためには、体性感覚・視覚・前庭覚といった感覚器が適切に機能していることが重要です。
3.作業記憶の生成
頭頂-側頭連合野で生成された認知情報は、「どこ経路」と「なに経路」を通って前頭前野に収束して統合され、次の行動に必要な短期記憶である「作業記憶」が生成されます。 どこ経路？ なに経路？？ 作業記憶？？？何だか聞きなれない用語が出てきたので、先にこれらについて確認しましょう。
どこ経路（Where経路）
対象の位置や奥行き、動きといった空間視”に関わる情報処理を行う経路で、Where経路とも呼ばれる。
例：テーブルにペットボトルが置いてある。
テーブルのどこにペットボトルが置いてあるのかを伝達。
なに経路（What経路）
物体の形状や色、質感といった物体視”に関わる情報処理を行う経路で、What経路とも呼ばれる。 例：テーブルにペットボトルが置いてある。 ペットボトルがどのような形状で、硬い素材なのか、柔らかい素材なのかを伝達
作業記憶（ワーキングメモリー）
一連の行為を円滑に遂行するための短期記憶のことで、課題や行為に必要な情報を一時的に貯蔵する他、情報出力も担う。
例：テーブルにペットボトルが置いてある。 ペットボトルの中身を飲み、一定時間本を読んだ後も、ペットボトルがどこに置いてあるのか、どの程度中身が残っているのか、といった情報を作業記憶として覚えていられるので、再度飲む時に円滑な動作が行える。
側頭-頭頂連合野で生成された認知情報は、頭頂葉を経由するどこ経路（Where経路）と、側頭葉を経由するなに経路（What経路）を通って前頭前野に収束されます。 前頭前野は、認知・運動・感覚・情動・外部環境など、他領域ですでに処理された情報を制御していて、「運動と思考の最高司令官」とも呼ばれているように、行動の選択や実行などを担っている領域です。
この前頭前野において、各領域から集められた情報をもとに運動計画を作成するわけですが、情報処理のために作業記憶を利用します。
作業記憶は、課題や行為に必要な情報の一時貯蔵庫なので、適切に機能しないと集められた情報の保持ができず、運動は脈絡のない非効率的なものになってしまいます。
なお、作業記憶は運動だけでなく、会話や文章の理解、暗算や思考などの認知活動全般に影響しており、多動性障害や学習障害にも関わることが報告されています。
どこ経路（Where経路）
対象の位置や奥行き、動きといった空間視”に関わる情報処理を行う経路で、Where経路とも呼ばれる。
例：テーブルにペットボトルが置いてある。
テーブルのどこにペットボトルが置いてあるのかを伝達。
なに経路（What経路）
物体の形状や色、質感といった物体視”に関わる情報処理を行う経路で、What経路とも呼ばれる。 例：テーブルにペットボトルが置いてある。 ペットボトルがどのような形状で、硬い素材なのか、柔らかい素材なのかを伝達
作業記憶（ワーキングメモリー）
一連の行為を円滑に遂行するための短期記憶のことで、課題や行為に必要な情報を一時的に貯蔵する他、情報出力も担う。
例：テーブルにペットボトルが置いてある。 ペットボトルの中身を飲み、一定時間本を読んだ後も、ペットボトルがどこに置いてあるのか、どの程度中身が残っているのか、といった情報を作業記憶として覚えていられるので、再度飲む時に円滑な動作が行える。
側頭-頭頂連合野で生成された認知情報は、頭頂葉を経由するどこ経路（Where経路）と、側頭葉を経由するなに経路（What経路）を通って前頭前野に収束されます。 前頭前野は、認知・運動・感覚・情動・外部環境など、他領域ですでに処理された情報を制御していて、「運動と思考の最高司令官」とも呼ばれているように、行動の選択や実行などを担っている領域です。
この前頭前野において、各領域から集められた情報をもとに運動計画を作成するわけですが、情報処理のために作業記憶を利用します。
作業記憶は、課題や行為に必要な情報の一時貯蔵庫なので、適切に機能しないと集められた情報の保持ができず、運動は脈絡のない非効率的なものになってしまいます。
なお、作業記憶は運動だけでなく、会話や文章の理解、暗算や思考などの認知活動全般に影響しており、多動性障害や学習障害にも関わることが報告されています。
まとめ
それでは、ここまでの内容をまとめていきましょう。
体性感覚・視覚・前庭覚など各感覚器からの情報は、頭 頂-側頭連合野で認知情報として続合され、「どこ経路」と「なに経路」を経由して前頭前野に収束されます。
そして、運動や思考の最高司令官である前頭前野は、各領域からの情報処理のために作業記憶を利用し、適切な運動計画を作成していきます。 （この運動計画が運動前野や補足運動野に伝達され、運動の実行へと進んでいきますが、その神経機構については、また別の機会に触れていきたいと思います）
このように、適切な運動計画の作成のためには前頭前野が最高司令官として活動しますが、第一段階の認知情報作成には感覚器の機能が重要であり、もしも認知情報が誤っていたら、それを基に作成される運動計画も適切な内容にはなりません。
そのため、冒頭で例に挙げたような、「何をするにも肩に力が入る」、「運動が苦手」、「エクササイズが上手に行えない」といった問題を解決するためには、感覚器を活性化させることが大切です。
様々な運動を活用し、適切な運動計画を作れる神経機構を構築していきましょう！
最後までお読みいただきありがとうございました！！
体性感覚・視覚・前庭覚など各感覚器からの情報は、頭 頂-側頭連合野で認知情報として続合され、「どこ経路」と「なに経路」を経由して前頭前野に収束されます。
そして、運動や思考の最高司令官である前頭前野は、各領域からの情報処理のために作業記憶を利用し、適切な運動計画を作成していきます。 （この運動計画が運動前野や補足運動野に伝達され、運動の実行へと進んでいきますが、その神経機構については、また別の機会に触れていきたいと思います）
このように、適切な運動計画の作成のためには前頭前野が最高司令官として活動しますが、第一段階の認知情報作成には感覚器の機能が重要であり、もしも認知情報が誤っていたら、それを基に作成される運動計画も適切な内容にはなりません。
そのため、冒頭で例に挙げたような、「何をするにも肩に力が入る」、「運動が苦手」、「エクササイズが上手に行えない」といった問題を解決するためには、感覚器を活性化させることが大切です。
様々な運動を活用し、適切な運動計画を作れる神経機構を構築していきましょう！
最後までお読みいただきありがとうございました！！