手と目の協調

体幹トレーニングで目と手を使う場合、一般的に目は手の動きを目標に向けます。^{[ 3 ]} さらに、目は対象物の大きさ、形状、そしておそらくは掴む場所など、対象物に関する初期情報を提供し、タスクを実行するために指先が発揮する必要のある力を判断します。

連続タスクでは、視線移動は、動きの方向を変えるときや、認識されたランドマークを通過するときなどの重要な運動学的イベント中に発生します。^{[ 4 ]}これは、目のタスク探索指向の性質と、手の動きの計画との関係、および修正運動に使用できる運動信号出力と目や他の感覚によって認識される結果との間のエラーに関連しています。目は、ターゲットの形状の記憶を更新したり、視覚入力と手の動きを関連付けて認識したもののコピーを作成する描画タスクでその形状や幾何学的変化を更新したりするために、ターゲットに「再固定」する傾向があります。^{[ 5 ]}高精度タスクでは、より多くの視覚刺激に基づいて行動する場合、たとえばコンピューターのマウスを使用する場合、フィッツの法則に従って、動きを計画して実行するのにかかる時間は直線的に増加します。^{[ 6 ]}

人間は、視覚を用いずに、固有受容感覚を用いて、手に向かって眼球運動を誘導する能力を有しており、四肢の位置に関する内部知識に関連するわずかな誤差のみが存在する。^{[ 7 ]} 能動的および受動的な運動の両方において、四肢の固有受容感覚は、手を用いて眼球運動を誘導する際に、サッカードのオーバーシュートを引き起こすことが示されている。実験では、これらのオーバーシュートは、手の以前の動きではなく、眼球サッカードの制御に起因する。これは、四肢に基づく固有受容感覚が眼球運動座標に変換され、眼球サッカードを誘導できることを意味し、これにより、手足によるサッカードの誘導が可能になる。

高齢者では、特に高速かつ精密な動作中に、目と手の協調性の低下が認められています。これは、皮質の全般的な変性により、視覚入力を処理して手の動きと関連付ける能力が失われるためと考えられています。^{[ 8 ]} しかし、高齢者はこのような作業に時間がかかる傾向がありますが、追加の時間をかければ、若年者と同じくらい正確に作業することができます。

バリンツ症候群は、目と手の協調運動が完全に欠如していることが特徴で、視覚性運動失調とは別に発生することが実証されています。^{[ 9 ]}これはまれな心理状態であり、多くの場合、両側の上頭頂後頭皮質の損傷によって生じます。^{[ 10 ]}最も一般的な原因の 1 つは脳卒中ですが、腫瘍、外傷、アルツハイマー病も損傷を引き起こす可能性があります。バリンツ症候群の患者は、視覚性失行、視覚性運動失調、同時失認の 3 つの主要な要素に苦しむ可能性があります。^{[ 11 ]}同時失認とは、患者が一度に 1 つ以上の物体を認識することが困難な状態です。^{[ 10 ]}リハビリテーションには 3 つの異なるアプローチがあります。最初のアプローチは適応的または機能的アプローチで、患者の強みと能力を使用する機能的タスクが含まれます。2 番目のアプローチは治療的アプローチで、知覚スキルを訓練することによって損傷した中枢神経系の回復が含まれます。最後のアプローチはマルチコンテキストアプローチであり、多様なタスクや動作要求のある複数の環境で、自己認識タスクとともに、ターゲット戦略を練習することを含む。^{[ 12 ]}

視覚失行症は、目と手の動きを協調させることが全くできなくなる状態です。視覚性運動失調症と似ていますが、その症状はより重篤で、必ずしも脳の損傷によるものではなく、遺伝的欠陥や組織の変性によって引き起こされる場合もあります。

視覚性運動失調症または視覚運動失調症は、ヒトの後頭頭頂皮質の損傷に関連する臨床的問題であり、目と手の協調性の欠如を引き起こします。片手または両手に影響を及ぼし、視野の一部または視野全体に現れることがあります。^{[ 13 ]}視覚性運動失調症は、後頭頂皮質における感覚から運動への変換の失敗の連鎖から生じる、手と目の協調性の高度な障害であると考えられてきました。視覚的知覚、命名、および読書は依然として可能ですが、視覚情報によって手の運動を指示することはできません。^{[ 13 ]}視覚性運動失調症は、バリン症候群と混同されることがよくありますが、最近の研究では、視覚性運動失調症はバリン症候群とは独立して発生する可能性があることが示されています。^{[ 9 ]}視覚性運動失調症の患者は通常、脳損傷の側とは反対側の世界の視覚対象に手を伸ばすのに苦労します。これらの問題は多くの場合、現在の視線方向に関連しており、視線方向の変化に伴って再マッピングされるようです。頭頂皮質に損傷を受けた患者の中には、「磁力のような到達」と呼ばれる問題を示す人がいます。これは、たとえ視線が掴みたい対象物からずれていても、手が視線の方向に引き寄せられるように見える問題です。

パーキンソン病の成人は、通常の加齢で見られるのと同じ障害を示すことが観察されていますが、その程度はより極端であり、さらに通常の疾患症状による運動機能の制御の喪失もみられます。^{[ 8 ]}これは運動障害であり、黒質と尾状核をつなぐドーパミン作動性ニューロンの変性によって発生します。患者の主な症状には、筋硬直、動作の緩慢、安静時振戦、姿勢不安定などがあります。^{[ 14 ]} 計画能力と経験から学ぶ能力は、パーキンソン病の成人が改善する時間をもたらすことが示されていますが、これはパーキンソン病の影響に対処するために薬を使用している場合にのみ当てはまります。一部の患者には、ドーパミンの前駆体であるL-DOPAが投与されます。これは血液脳関門を通過することができ、その後ドーパミン作動性ニューロンに取り込まれ、ドーパミンに変換されます。^{[ 14 ]}