もっすー、武田です！
今回は、何か動作を行う時に体の各関節や筋肉をどのように制御しているのか、連動モジュールの考え方をお話していこうと思います。
突然ですが、こちらのりんごに手を伸ばそうとするとき、あなたはどのように伸ばすでしょうか？
リンゴまでの指先がたどる軌道は無数のパターンがあるわけですが、多くの人の場合なんどやってもほとんど同じ軌道を通ると思います。
つまり脳が一つの関節角の組み合わせと筋の張力を選択しているんです。これはなぜなのか、そしてどのようにその軌跡を選択し、各関節や筋肉の出力を制御しているのか？
この無數の解がある状態を「冗長性」と言います。軌道の冗長性がある中で、体性感覚や視覚的フィードバックなどを使って、脳がそれらを一変に処理しているとしたら膨大な計算量となり、もしかするとオーバーヒートを起こしてしまうかもしれないですよね。脳から煙がシューみたいな。
でも、僕らの脳はもっと手抜きなはずです。そんな計算、きっとしてませんよね？そもそも大脳が人間ほど発達していない動物の方が身体能力的には優れているように感じますもの。
運動制御なんてたいそうな言葉がついているから、あたかも脳が膨大な計算量をこなして体を動かしているように考えてしまいますが…ロシアの有名な神経学者ベルンシュタインは、運動制御において、この冗長性の問題を解決しなければならないと指摘したそうなんです。
そして、その解決法は次の３つ。
一つ目は冗長な自由度を減らすためにいくつかの筋群間にシナジーが存在する。
二つ目は協応あるいは肢節間協調。
三つ目はエングラム。
ざっくりまとめると、筋肉は集団で動いていて、体が動くとそれに応じてバランスを取るように協調し、それらの運動パターンを記憶しているってことでしょうかね。
そうすることで、複雑な筋出力や関節角の計算をさけ、ワーキングメモリーを解放し、より複雑なタスクを1度にできるようにしているのでしょう。じゃあ、その冗長自由度を減らすためにはどうしたらいいのか？
発生学からたどり着いた答え
冗長自由度の問題を解消するために、他の動物の運動パターンなどから導き出した僕の答えは動画「僕らのカラダの中には魚がいる」をご覧ください！
４つのパターンを制御することで冗長自由度を減らす
車には４つのタイヤがついています。その４つのタイヤひとつひとつにハンドルがついている場合、車が右に曲がるためにはそれぞれのタイヤを操作しなければいけません。
でも、シャフトがあってタイヤそれぞれの動きが連動するようになっていれば、ハンドル一つで動きを制御することができます。8BLOCKS METHODは、連動モジュールのハンドルを「頚部」として、たった４つのパターンを制御することで冗長自由度を減らすと言う考えのもと評価や治療戦略立案、アプローチを行い運動制御を簡単にしてしまおうと言う理論です。
もしモジュールの連動表が欲しい、興味があると言う方はぜひご連絡ください！少し複雑にも感じますが、知ってしまえば簡単な運動制御。
