今日から「Blog」ではなく『Kメモ』に変更しました。
ブログだとどうしても見えない相手に向けて発信しているようで、どこか「作文」するような感覚を求められるんですが、過去のデータと最新データを結びつけておくためにただ書き残しておきたいだけの私にはどうしてもその感覚が鬱陶しくて仕方なかったんですね。
これまで通り、立ち寄っていただいた方にもなんとなくでも伝わるように情報を整理して書き留めていこうとは思いますが、少し乱雑になるかもしれません。あしからず。
さて、今回のKメモはアスリートの精神疲労について。
外からは至極健康に見えるアスリートにも、実はうつ病などの精神疾患で悩む方が少なくない。長時間の高強度トレーニングや競技はアスリートの心身に慢性疲労を生み出し、それに起因する様々な問題が顕著になっている。
身体レベルで誘発される疲労と、精神と認知の両レベルで誘発される精神疲労(MF)の両者ともに人間のパフォーマンスに大きな影響を与えることは疑いようがない。MFは限定的な認知的作業の後に生じ、医療における医師や看護師、産業における精密機器オペレーターや航空管制官、軍人などの通常の作業においてエラーリスクを増大させる。同様にアスリートにおいても、MFはアスリートのパフォーマンスの質やプレゼンテーションに大きな影響を与える。
リンクのデータは、MFとスポーツパフォーマンスに関する研究を統合することでMFがアスリートのスポーツパフォーマンスに与える影響と、それに対処するための戦略を提案するもの。
精神疲労はあまり注目されない分野だが、アスリートのスポーツパフォーマンスを向上させ、コーチングとトレーニングの熟練度を高めるための理論的かつ実践的な戦略を提供するだろう。
メカニズム
現在MFに関する学術的説明には、動機づけ制御理論、負荷不足理論、資源枯渇理論、神経毒物処理仮説という4つの主要理論がある。
・動機づけ制御理論
タスクに関連するエネルギー的コストが知覚される報酬を上回ると、タスク遂行中に費やされる努力と受け取る報酬のバランスが崩れ、パフォーマンスを維持する意欲が減退し、その結果としてMFが生じると仮定。この理論では認知的パフォーマンスを長時間行っている間、脳の報酬系は無意識のうちに持続的タスク遂行に関連するコストとベネフィットを評価しているとしている。この評価において低コストと高コストが生じると疲労感が生じ、持続的な課題遂行への意欲や投資意欲が低下し、課題遂行能力が低下する。この仮説は、課題遂行時間(TOT)から生じる客観的MFは、脳の動機づけ領域と認知制御領域の活動の低下と関連している可能性があるとしている。
認知制御ネットワークの領域には、前帯状皮質、背外側前頭前皮質、背外側運動前野が含まれる。TOTによって一部の領域の活動が低下する一方で、腹側中脳や腹側線条体など行動の動機づけの原動力となる脳領域はTOTの影響を受けないことがわかっている。
・負荷不足理論
単純で反復的な認知課題を長時間実施することで参加者が退屈し、それが負の効果、課題への関与の低下、課題とは無関係な思考の増加を引き起こすことで認知パフォーマンスが低下する。TOTが増加するとデフォルト・モード・ネットワーク(DMN)の活動が増加し、タスクと無関係な思考活動のレベルが高まり、注意力低下の頻度が増加、認知パフォーマンスのレベルが低下する。DMNが活性化するのは脳が覚醒状態や休息状態にあるとき、あるいは外的に指示された目標指示タスクとは無関係に、内的に指示された思考に従事しているときである。DMNを構成する構造は、後帯状皮質、後脊髄皮質、内側前頭前皮質、楔前部、頭頂下葉などで、これら構造における活動の増加は認知制御ネットワーク(CCN)の活動と負の相関があり、目標指示課題における認知制御を低下させる潜在的役割が示唆されている。
DMNの活性と主観的MH体験との間に正の相関があるとする研究と、DMN活性と主観的MHの間には負の相関があることを示唆する両研究があり、負荷不足理論説はMFの合理的な説明に今のところなっていない。
・資源枯渇理論
MFにおける主観的経験や客観的パフォーマンスの低下は、課題への注意を続けたために利用可能な認知資源が枯渇した結果であるとするこの仮説によれば、観察される前帯状皮質、背外側前頭前野、背外側運動前野、前補完運動野の不活性化は、これらの領域で利用可能な代謝資源の過剰に使用による枯渇によると考えられている。これら脳領域は行動のトップダウン制御をサポートする認知制御ネットワークを形成し、ワーキングメモリー、反応抑制、計画、認知的柔軟性、注意の焦点の移動と維持など脳の実行機能を担っている。主にMFはある程度の実行制御を必要とする認知課題への持続的注意の結果として発達するため、TOTによるこれら脳領域の活動低下は資源枯渇に伴う代謝変動によって引き起こされる機能的変化と解釈できる。血中グルコースが枯渇しやすい認知資源であると主張されているが、これはまだ十分な実験データによって裏付けられていない。
・神経毒処理仮説
客観的・主観的MFは、認知資源を使い続けることによって神経組織に毒性廃棄物が蓄積された結果、神経毒性の老廃物のこれ以上の蓄積を抑え、ホメオスタシスを維持し、脳組織への潜在的損傷を最小限に抑えるために認知制御ネットワークの活動が低下するとする仮説である。具体的には、認知制御を司る脳領域、特に前帯状皮質は活動中に脳を損傷する神経毒性物質であるアミロイドβを大量に産生する。その結果、脳の向上性を保つためにアミロイドβ産生を減速させる負のフィードバックループが活性化する。神経毒処理仮説によると、MFにおけるアミロイド・ベータの蓄積速度は、課題を完了するのに必要な努力感に部分的に依存しており、認知課題の完了によって得られるMF感は脳内アミロイド・ベータの絶対量に根本的に依存しているという。
また、持続的な認知活動によって神経組織にβアミロイド(Aβ)ペプチドのような神経毒性老廃物が蓄積するとも仮定されている。この神経毒の蓄積は潜在的な脳損傷を緩和し、ホメオスタシスを維持するために認知制御ネットワークの活動を低下させると仮定されている。
過去の研究では、精神的に疲労する作業中のAβ蓄積速度は作業遂行に必要な努力感と関連しており、精神的疲労感は脳内のAβ絶対量によって決定されるとされている。これは、βアミロイドタンパク質の生理的産生とアルツハイマー病におけるその役割に関する知見とも一致している。睡眠は神経系に蓄積されたAβペプチドを除去することが知られており、精神的疲労の回復に睡眠がプラスに働くことが強調されている。
上記の4理論はそれぞれ異なる観点からMFを説明しているが、単一の理論でMFを完全に説明することはできない。MFの発生は複数要因の結果である可能性があり、その複雑さを深く理解するために様々な理論的視点を総合的に検討する必要がある。
MFが競技パフォーマンスに及ぼす影響
持久力は多くのスポーツにおいて非常に重要な身体能力であり、アスリートにとってその重要性は過小評価できない。先行研究によると、精神的疲労が持久力パフォーマンスに及ぼす悪影響は否定できない。メタ解析によると、MFに対する感受性には有意な個人差があり、性別、年齢、BMI、フィットネスレベルはMFの影響を受けなかったにもかかわらず、MFが全身持久力に及ぼす悪影響が概ね確認されており、一部の研究者はMFがアスリートの無酸素性持久力よりも有酸素性持久力に大きな影響を及ぼすことを示唆している。
一方で、高温条件下での持久力パフォーマンスに対するMFの環境的観点からの研究では、軽度MFは30℃という比較的高温の条件下における持久力タスクパフォーマンスを有意に変化させるのに十分ではなく、持久力トレーニングを定期的に行っているアスリートは、軽度MFの悪影響やその後の持久力パフォーマンスにある程度抵抗できることが示されている。このことは、持久力パフォーマンスに対するMFの影響は、MFの程度によって制限されることを示唆している。
個人のモチベーションも、持久力に対するMFの影響に関与している。あるメタ解析では、MFによる身体パフォーマンス低下は身体活動の持続時間と強度が重要要因である一方、知覚的労力の増加がMFによる持久力への悪影響の最も重要な原因だった。
別の研究では、MFは認知的負荷が高い条件下で身体的持久力パフォーマンスを低下させる一方、知覚的労作を増加させるが、金銭的インセンティブはMFによる持久力パフォーマンスの低下を打ち消すことがわかった。
このように、MFは2つの経路を通じて持久力パフォーマ ンスに影響を与える。すなわち、知覚的労力(できない、疲れている)と報酬価値である。したがって、アスリートの内発的動機づけと報酬価値を合理的に調節・操作することは、アスリートがMFに抵抗し、持久的パフォーマンスを向上させるのに役立つ。
ある研究は、MFが持久力パフォーマンスを低下させる生理学的メカニズムを説明するためにアデノシン仮説を提唱した。MFにおいて、アデノシンは前帯状皮質(ACC)と右上前頭葉(SFL)に蓄積する。アデノシンのドーパミン拮抗作用により、アデノシン蓄積はドーパミンの減少につながる。大量のアデノシンは持久的パフォーマンス中の知覚的労力を増加させ、ドーパミンの減少は労力を発揮するモチベーションを低下させる。アデノシンが大量に蓄積すると持久力発揮時の知覚的労力が増加し、ドーパミンが減少すると労力発揮意欲が低下するため、最終的に持久力パフォーマンスが低下する。この仮説は多くの研究者に支持されている。
ある研究ではフィジカルトレーニングの前に脳持久力トレーニング(BET)を行うことで、フィジカルトレーニング単独よりもアスリートの持久力パフォーマンスを向上させることができることがわかっている。
アスリートの意思決定
アスリートの注意力、抑制制御、認知柔軟性は意思決定と密接に関係している。現在、MFがスポーツにおける意思決定に及ぼす影響に関する研究のほとんどすべてが、MFの悪影響を示している。サッカー選手がチームメイトの位置の変化にタイムリーに対応できなくなるなど競技特有の意思決定の正確性を低下させること、射撃選手の正しい射撃目標に関する意思決定を低下させることなどにつながることが示唆されている。
MFは、ドリブル、パス、シュート、キックなどの意思決定や、攻撃/守備の判断に悪影響を及ぼすことが研究によって指摘されている。
チームスポーツでは、選手はチームメイトや対戦相手に注意を払う必要があるが、MFによって選手はチームメイトの行動ではなく、対戦相手に過剰に集中するようになる。
またMFは、選手が意思決定プロセスのために使用する関連情報(例えば、チームメイトや対戦相手の位置情報)を減少させる。それによって潜在的知覚が変化するため、プレーヤーは誤った意思決定をする可能性が高くなる。
MFの意思決定に対する負の影響は、基本的に長時間の認知課題による実行機能の障害である。前帯状皮質、背外側前頭前葉、前補足運動野、前頭葉下回、内側上頭頂葉の運動意思決定に関連する神経経路にさまざまな影響を及ぼし、前帯状皮質領域が最も影響を受ける。
戦術的パフォーマンス
戦術は、スポーツ選手が競技を行う際に考え、評価し、決断する必要のある最も重要な側面の一つ。現在、MFが戦術的パフォーマンスに及ぼす影響に関する研究はほとんど存在せず、サッカーに焦点を当てた研究ばかりである。サッカーではメンバー間のチームワークの度合いや、チームの分散と収縮のスピードが選手の戦術的パフォーマンスを調べるのに利用されている。ある研究によると、MFはスモールフィールドでプレーするサッカー選手の周囲との関わり方、ポジションの決定、チームの広がり、空間探索に悪影響を及ぼすことがわかっている。例えば、MFは選手の横方向の同調性を低下させ、環境情報を感じ取り、的確な判断を下し続ける能力に悪影響を及ぼし、選手はチームメイトや対戦相手から情報を得る能力が弱まり、正しいポジションが取れなくなる。またMF群では、チームの収縮速度がより著しく低下し、分散速度が平均より高くなっている。これは、MF誘発性疲労が、利用可能な情報を収集し、利用する選手の能力を低下させることを示唆している。MF選手は不適切な情報を使って自分のポジションを決定するため、コート上で利用可能な空間情報を正しく識別し、利用することができない。さらに、MFによって選手が中速および高速で走る距離が短くなることが指摘されており、MFが高強度の運動能力を損ない、選手の戦術実行能力に影響を与えることも示唆されている。
別の研究では、MFが選手の周辺視野の知覚に悪影響を及ぼし、戦術行動レベルでのペネトレーション、深い動き、ディフェンスアクションの実行頻度を制約することが示されている。具体的には、MFは相手チームのゴールに向かうドリブルを含む攻撃的戦術行動の頻度を制限し、最後列の守備者の守備戦略に影響を与えた。
結論として、MF影響下ではサッカー選手は効率的な戦術行動をとれず、戦術ミスの割合が高くなる。
技術的パフォーマンス
MFが技術的パフォーマンスに及ぼす影響に関する研究は、サッカー、バスケットボール、卓球、サイクリング、水泳、カヌー、バドミントン、競技体操などで行われており、中でもサッカーに関する研究が多い。これら研究のレビューによると、MFはスポーツにおけるスピードと精度のトレードオフを変化させ、サッカーのパス精度、インターセプト率、シュートスピード、シュート精度、卓球のボールスピード、ボール精度など、下肢優位および上肢優位のスポーツにおける技術的パフォーマンスに負の影響を及ぼすことがわかっている
またある研究では、MFはスモールゲームにおける選手の攻守のスキルに悪影響を及ぼし、主に積極的関与の低下、ボールポゼッション、パスの正確性、タックル、ボールコントロールエラーなどに悪影響を及ぼすことを示している。
さらにMFが選手の走りに影響し、断続的ランニング距離が短くなり、パスやボールコントロールのミスが増え、シュートスピードが遅くなり、精度が低下し、パスとシュートのパフォーマンスの低下につながることも判明している。
バスケットボールではファストブレイク、バレーボールではスパイクとブックのコンビネーションにMFは悪影響を及ぼす。またバスケットボールにおいては、MFがフリースローとスリーポイントシュート率にも悪影響を及ぼすことが示されている。
別の研究では、MFは唾液中テストステロン濃度を減少させたり、α-アミラーゼ濃度を増加させたりするなど内分泌および自律神経反応を調節することが明らかにされている。唾液中テストステロン濃度の低下は、認知制御に関連する脳領域におけるドーパミンメッセージングに影響を与え、最終的に選手全体のターンオーバーを増加させ、バスケットボール選手の技術的パフォーマンスに悪影響を与える。
MFへの介入
生理学的戦略
MFの悪影響への対処戦略には、栄養介入、臭気介入がある。
最も一般的な栄養介入はカフェインで、カフェインは中枢神経系の機能を積極的に変化させる。アデノシンは脳内の興奮性神経伝達物質(例えば、ドーパミン)の放出を抑制し、覚醒度や自発的な行動活性を低下させるが、カフェインは血液脳関門を通過して中枢神経のアデノシン受容体を占拠し、アデノシンとの結合を妨げて神経細胞活動や中枢神経の興奮性を亢進させる。試合前に3~6mg/kgのカフェインを摂取すると、バスケットボール選手の垂直跳びの高さ、ボールを持たないランニングスピード、戦術的即興性、フリースローの安定性、リバウンド、アシスト、特定のテストやゲームにおける身体的プレーなど、MFの影響を受けやすい領域におけるパフォーマンスが有意に改善している。
カフェインとマルトデキストリンを混合したマウスウォッシュを使用した研究でも、アスリートのエラー率低減に効果的がみられた。しかし、カフェイン摂取時の競技時間の長さは不眠を引き起こす可能性があり、その後の競技やトレーニング、日常生活に悪影響を及ぼす可能性がある。シトラールやメントールへの断続的曝露は、認知能力に対するMFの影響を緩和するポジティブな影響をもたらす。
心理的および行動的対処戦略
音楽とマインドフルネスに基づく介入(MBI)は、MFを管理するための一般的な心理的・行動的戦略である。リラックスできる音楽を聴くことで精神的疲労が軽減され、生産性を維持でき、持続的な認知運動課題の遂行に伴うMFを緩和し、運動能力の低下を抑えることができる。MF緩和におけるリラックス音楽の役割は、人々が日常生活で仕事中、勉強中、運転中に音楽を聴く理由を説明するかもしれない。
マインドフルネスはスポーツへの心理療法的アプローチとして注目されている。マインドフルネスでは、たとえそれが不快で望ましくないものであったとしても衝動的に変えようとしたり避けようとしたりするのではなく、すべての経験を受け入れ、オープンにし、自律的な意志をもって観察することが求められる。マインドフルネスには、呼吸法やボディースキャンなどさまざまな瞑想的実践が含まれるが、その本質的な要素は「今この瞬間に集中する」こと、現在を非判断的に意識すること、そして受容することである。マインドフルネスは自己調整と自分の行動をコントロールする能力の訓練を提供する系統的行動療法であり、悪い感情や不合理な思考などの衝動や習慣的な反応を克服する能力と定義されている。したがって、マインドフルネスはMFからの回復に有用な戦略となりうる。
アスリートの認知パフォーマンス(ワーキングメモリー)は、マインドフルネストレーニング後に事前テストと比較して改善し、特定の脳領域における酸素化ヘモグロビン濃度の有意な変化が確認されている。また短時間マインドフルネスセッションでは、サッカーのハーフタイム後のMFレベルと唾液中コルチゾール濃度の低下という有用な証拠も得られている。
したがって、競技中に特定のマインドフルネス介入を行うことが推奨されうる。
32研究のメタ解析によると、マインドフルネス介入後、アスリートは競技パフォーマンスのすべての指標(アスリートの注意力、攻撃性、マインドワンダリングからの回復、運動能力、つかまり立ち、プランク、バスケットボールのフリースローなど)にポジティブな効果をもたらしている。
マインドフルネスは日常的にやってコツを覚えておくとハーフタイムなどの短時間でできるようになるので覚えておくと良いでしょう。本当の「ZONE」に入るきっかけにもなるかもしれません。
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