認知疲労が身体能力に及ぼす影響．インターセプトの役割

Cognitive Fatigue Effects on Physical Performance: The Role of Interoception.

• Terry McMorris

抄録

認知疲労がその後の身体能力に及ぼす影響については、小さな負の影響があるというのが意見の一致したところですが、そのメカニズムについてはコンセンサスが得られていません。ブドウ糖値が正常な場合には、認知作業を行ってもエネルギーや神経伝達物質の枯渇を誘発することはありません。認知的に誘発されるアデノシン遊離の増加は段階的で一過性であるのに対し、アデノシンの持続的な効果は強直作用であるため、アデノシン仮説は疑問視されている。したがって、認知疲労の負の効果の最も可能性の高い説明は、努力の知覚の変化であるように思われるが、これについては、参加者の主観的フィードバックからのいくつかの証拠がある。認知疲労と身体疲労は、特に、背外側前頭前皮質（PFC）から島皮質、前帯状皮質、前帯状皮質、ベントロメ ディアルおよびベントロラテラルPFCへのトップダウンの努力予測と、ラミナI脊髄路、迷走神経および舌咽頭髄路からのボトムアップフィードバックとの間の相互作用に依存している。ドーパミン作動性のメソコルチコリン系とロカス・ケルレウス-ノルアドレナリン経路も重要である。認知疲労は、運動を行うことで期待される感覚的結果の予測を コントロール条件とは異なるものにしているように思われ、動機付けがこれを克服できると いう証拠がいくつかある。効果が小さく、認知疲労が感覚的結果の予測の変化を 引き起こす理由は明らかではないので、モチベーションのレ ベルを操作した更なる研究が必要である。

The consensus of opinion, with regard to the effect of cognitive fatigue on subsequent physical performance, is that there is a small, negative effect, but there is no consensus regarding the mechanisms involved. When glucose levels are normal, undertaking cognitive tasks does not induce energy or neurotransmitter depletion. The adenosine hypothesis is questioned as cognitively induced increases in adenosine release are phasic and transient, while persistent effects of adenosine are tonic. Thus, the most likely explanation for a negative effect of cognitive fatigue would appear to be changes in perceptions of effort, for which there is some evidence from subjective participant feedback, while interoceptive theory would suggest a role for motivation levels. Cognitive fatigue and physical fatigue are dependent on interoceptive mechanisms, in particular the interactions between top-down predictions of effort from the dorsolateral prefrontal cortex (PFC) to the insula cortex, anterior cingulate cortex, ventromedial and ventrolateral PFC, and bottom-up feedback from the lamina I spinothalamic pathway, and the vagal and glossopharyngeal medullothalamic pathway. The dopaminergic mesocorticolimbic and the locus coeruleus-noradrenaline pathways are also vital. It would appear that cognitive fatigue leads to different predictions of the expected sensory consequences of undertaking the exercise than in the control condition and there is some evidence that motivation can overcome this. Much more research, in which motivation levels are manipulated, is necessary as the effects are small and the reasons for cognitive fatigue causing changes in predictions of sensory consequences are not clear.