運動学習の戦略にひそむ認知バイアス
意識されない文化差が運動学習に与える影響
ポイント
- ヒトの運動学習には、意識的な制御と無意識に進行する自動的なプロセスが関与しており、これらは普遍的で文化に依らないものと考えられていましたが、本研究により、意識的な制御について、文化依存的な認知バイアスが運動学習の評価に混入してしまう可能性が明らかになりました。
- 運動学習を評価する手法や指標を選択する際に、実験参加者自身が意識できないような認知バイアスが“隠れた要因”として結果に影響を及ぼす可能性を考慮する必要があることを示しました。
- さらに、本研究の成果は、運動科学、心理学、教育、リハビリテーションの現場において、より精度の高い評価方法や介入法の開発に資することが期待されます。
概要
ヒトの運動学習には、意識的に制御可能なプロセスと、無意識に進行する自動的なプロセスの双方が関与しており、これらのはたらきは文化に依らず普遍的であると考えられてきました。
早稲田大学データ科学センターの山田千晴（やまだちはる）講師、慶應義塾大学文学部の板口典弘（いたぐちよしひろ）准教授、UiT The Arctic University of NorwayのClaudia Rodríguez-Aranda教授らによる研究グループは、この大前提に対し、日本人およびノルウェー人の大学生を対象に視覚運動順応※1課題を実施したところ、実際の運動成績（到達精度や学習の後効果）にはグループ間で差がみられなかった一方で、意識的戦略※2については、日本人グループが目標から大きく逸れた方向を意識的に狙う傾向などを示しました。これらの結果は、意識的戦略に文化依存的なバイアスが存在することを示唆し、運動学習プロセスにおける意識的戦略に文化差がないことを前提とした議論の再検討を促します。また応用的には、スポーツやリハビリテーション、教育実践において、意識的戦略を考慮した課題設計やガイダンスの重要性を強調します。
本研究は、2025年7月2日に「npj Science of Learning」（オンライン版）に掲載されました。
キーワード
運動学習／意識的戦略／潜在学習／認知バイアス／文化差
図1 本研究の実験デザイン
参加者の言語報告と運動誤差に基づいて潜在学習の量を推定した。
これまでの研究で分かっていたこと
運動学習には意識的に制御可能なプロセスと、無意識に進行する自動的なプロセスが存在し、これらはヒト普遍的なメカニズムと暗に信じられてきました。特に「どのように身体を動かせばうまく目標を達成できるか」という運動戦略を意識的に立てることは運動パフォーマンスの改善に有効な手段であるとされており、この運動戦略を行動実験において定量評価する方法も確立されています。
一方で、心理学分野では古くから、ヒトの意思決定プロセスには様々な認知バイアスが含まれることが知られており、知覚や認知に影響することが示されてきました。しかし、ヒト運動制御に関する研究分野においては、運動学習プロセスが文化に依存する認知バイアスの影響を受ける可能性については十分に検討されていませんでした。
新たに実現しようとしたこと、明らかになったこと、そのための手法
本研究は、運動学習プロセスが文化に依存する認知バイアスの影響を受けるのか否かを明らかにするため、日本人とノルウェー人の大学生を対象に、運動学習を検討するために標準的に用いられる、視覚運動順応を伴う到達運動課題を用いて運動学習を評価しました（図1）。
この課題で参加者は、ディスプレイに提示されたターゲットに対してカーソルを動かす運動をおこないました。ただし、ディスプレイ上のカーソルには、実際のカーソル操作運動と45度ずれた方向へ移動する視覚的外乱が与えられました。参加者はこの外乱の具体的な内容は知らないまま、外乱が加えられたカーソルで正確にターゲットへ到達することが求められました。さらに、課題中の意識的な戦略を評価するため、参加者は毎試行、カーソルを動かす前に「どの方向に狙いを定めるか」を、言語報告しました。直接的に観察することができない潜在学習※3の量は、運動成績から意識的戦略を差し引くことで推定しました。すると、潜在学習自体に統計的に意味のある程度の文化差は確認されませんでした。ただしその一方で、日本人参加者においては試行間で戦略を変更する割合が高く、また変更する程度も大きいことが明らかになりました（図2）。さらに、到達運動が成功した直後の試行であっても、戦略を変更する人の割合は日本人参加者の方が高かったことも示されました（図3）。
これらの結果は、少なくとも意識的な戦略には文化差が存在すること、および運動成績は意識的戦略と潜在学習の量の単なる足し合わせではないことを示唆します。また、今回観察された意識的戦略の文化差は、「意思決定に対する自信が低く、到達運動の成功を自身の戦略に帰属させにくい」という日本文化特有の認知バイアス※4が影響したと解釈可能です。本研究の主な意義は、従来ヒト普遍的であると仮定されてきた運動学習メカニズムの中でも意識的な側面には文化差があることを示した点にあります。
図2 意識的戦略（左列）と潜在学習（右列）
上段はノルウェー人グループ、中段は日本人グループでの結果で、縦軸は角度量、横軸は試行数。下段は両グループの学習初期（56～75試行目）と学習終期（356~375試行目）での比較結果を表す。意識的戦略は日本人参加者とノルウェー人参加者で異なった一方、潜在学習は両グループで同程度であった。潜在学習は両グループにおいて、学習初期よりも学習終期の方が大きかった。
図3 意識的戦略を試行間で変更した割合（上段）と変更量（下段）
視覚的外乱が加えられた状態で課題をおこなっている間、日本人において戦略を変える割合がより高く、
また狙う方向を変える程度も大きかった。
研究の波及効果や社会的影響
本研究は、運動学習を評価する手法や指標を選択する際に、課題遂行時の参加者の意思決定プロセスに文化的な認知バイアスがかかるかどうかを考えることが重要であることを示唆します。特に、多文化間での研究や実践では、認知バイアスの存在を前提にした評価が求められ、その前提のもとで運動学習の意識的戦略にフォーカスを当てた先行研究の知見を改めて問い直す必要があります。さらに本研究は、運動科学、心理学、教育、リハビリテーションの現場において、より精度の高い評価方法や介入法の開発に役立つ知見を提供します。
課題、今後の展望
本研究では、運動成績から意識的戦略を差し引くことで潜在学習の量を推定しました。しかし、意識的戦略にみられた文化差は潜在学習においては観察されませんでした。二つの要因の単純な足し合わせが運動成績となるのであれば、この結果は解釈困難です。そのため、二つの要因には何らかの相互作用が生じている可能性があります。今後は、より広範な文化的背景を含む参加者を対象に「意識的戦略にみられる文化差」を明らかにしていくとともに、潜在学習と意識的戦略の相互作用についての検討も求められます。
研究者からのコメント
本研究は、私たちが「どうしたらうまく目標を達成できるだろう？」と考えながら体を動かすときの意識的な側面に着目して、戦略の立て方にひそむ認知バイアスの存在を示しました。この知見や今後の研究を通して、スポーツ教育や運動障害を抱える方のリハビリといった実践の現場におけるよりよい介入法の提案につなげられるのではないかと期待しています
用語解説
※１ 視覚運動順応（Visuomotor adaptation）：
脳に入力される視覚情報と、脳から出力する運動指令との対応関係におけるずれを補正し、外界の変化に順応するプロセス。
※２ 意識的戦略（Explicit strategies）：
ある目標を達成するための狙いを、明示的に調整すること。本研究では、特定の方向に対応した数字を狙って到達運動をおこなおうとする、意識的な側面のことを指す。
※３ 潜在学習（Implicit learning）：
意識されず自動的に進む順応過程および学習過程。
※４ 認知バイアス（Cognitive bias）：
判断や推論を系統的に歪ませる心理的傾向。
論文情報
雑誌名：npj Science of Learning
論文名：Unconscious cultural cognitive biases in explicit processes of visuomotor adaptation.
執筆者名（所属機関名）：Chiharu Yamada（早稲田大学）、 Yoshihiro Itaguchi（慶應義塾大学）、 Claudia Rodríguez-Aranda（UiT The Arctic University of Norway）
掲載日時（日本時間）：2025年7月2日
掲載URL：https://doi.org/10.1038/s41539-025-00335-0
研究助成
研究費名：日本学術振興会 科研費研究活動スタート支援（20K22266）
研究課題名：「運動計算モデルによる行為エラーのメカニズム解明」
研究代表者名（所属機関名）：山田千晴（早稲田大学）
研究費名：日本学術振興会 科研費基盤研究(B) (20H01785)
研究課題名：「ヒト身体における仮想的運動神経支配入れ替えが引き起こす適応的可塑性の解明」
研究代表者名（所属機関名）：板口典弘（慶應義塾大学）
研究費名：日本学術振興会二国間交流事業研究者交流事業（2023年度特定国派遣研究者）
研究課題名：「状態空間モデリングによるヒト運動学習モデルの確立－意識下における文化と加齢の影響」
研究代表者名（所属機関名）：山田千晴（早稲田大学）
