ソフトウエアで認知機能の発達と学習を支援する

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2018.07.20

ソフトウエアで認知機能の発達と学習を支援する

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｜　まえがき
｜　新連載：ソフトウエアで認知機能の発達と学習を支援する
｜　連載：不器用さへのアプローチを考える：認知作業トレーニングの開発
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─■　まえがき
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これまで、医師や教師など、臨床的に支援方法を考える立場の方々から、その仕組みや方法について解説してもらいました。今回は、それらの知見を具体的なものにする、ソフトウエア開発者の立場から、本メルマガの編集者である五藤が、その思いを語らせていただきたいと思います。

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─■　新連載：ソフトウエアで認知機能の発達と学習を支援する
第１回　高次脳機能障害のリハビリテーション
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１．経緯

ソフトウエアの開発に最初に携わったのは1982年、私、五藤が28歳の時です。後年にADHDの診断を受けたことが示すように、「教えてもらう」という学習方法になじめなかった自分自身の経験から、もっと別の学習方法をソフトウエアで実現したいと考えました。

ユニー株式会社で「ひらがなLogo」、ベネッセコーポレーションで「graphnote」「find out」といった製品を世に出しましたが、限界を感じて独立しました。ベンチャーとして「不思議倶楽部」というデジタル通信教育を展開しましたが、教育ビジネスの壁に跳ね返されました。

すべてを手放して2005年7月にレデックスとして再スタートを切りました。最初の製品は、花まる学習会※６のパズル教材をソフトウエアにした「デジなぞ」シリーズです。

※６　花まる学習会　（詳細はこちら＞＞）

「デジなぞ」※７・「はじめてなぞぺー」※８は、デジタルパズルを楽しみながら、子どもたちの能力を伸ばそうというものです。学校教育とは異なりますが、ユーザーにとっては教育ソフトの範疇と捉えられるようです。やはり一朝一夕で信用を築き、売上を大きくすることは難しく、限界を感じていました。

※７　デジなぞ第１集　（詳細はこちら＞＞）
※８　はじめてなぞぺー　（詳細はこちら＞＞）

そんな時に声をかけていただいたのが、当時、東京慈恵会医科大学病院に所属されていた橋本圭司医師（はしもとクリニック経堂・院長）※９です。橋本先生は高次脳機能障害のリハビリを、パズルや新聞などの材料を使って行い、その結果を記録する取り組みをされており、それをデジタル化したいという相談でした。そこで、「デジなぞ」の中から、「注意」「記憶」「遂行機能」「空間認識」「情報獲得」「抑制」に関連するタスク（デジタルパズル）を選び出し、それらを中核とした２９種類のタスクで構成されたのが「高次脳機能バランサー」※10です。

※９　はしもとクリニック経堂　（詳細はこちら＞＞）
※10　高次脳機能バランサー　（詳細はこちら＞＞）

橋本先生が、全国の多数のセミナーや講演会で紹介していただいたこともあって、だんだんとリハビリ施設に取り入れられていきました。さらに、病院や家族の会の紹介で、個人の方にも購入していただけるようになり、ようやく企業として成り立つようになり、現在に至っている次第です。

２．それまでのリハビリやアセスメントとの違い

以下の点が、施設そして個人にとって有用で、そのために、新しいリハビリツール、あるいはアセスメントツールとして定着していきました。

●施設
１）リハビリやアセスメントに必要な、特定の高次脳機能ごとに、毎回異なるタスクが自動的に生成されるので、その都度、教材等を用意する必要がない。

２）タスクを行った時間や正誤（正答率）が自動的に記録されるので、時間の測定や結果の記録といった手間がかからない。

３）結果がグラフなどに自動的に表示されるため、結果の考察や分析を容易に行うことができ、診断に役立てられる。

４）本人や家族に、リハビリの経過を説明する資料が作りやすい。

５）リハビリの効果を統計的に処理することができるので、学会発表や論文作成が容易に行える。

●個人
１）楽しくリハビリに取り組める。

２）施設に出向かなくても、いつでも、何度でもリハビリに取り組めるため、効果が上がる。

３）上記の結果として、費用が軽減できる。

４）自宅で行ったリハビリの取り組み状況を、医師や専門士に報告することができるため、より適切な診断、助言を受けることができる。

臨床家が直接、関与するように、細かいところにまで手が届く訳ではありませんが、通常は直接、診てもらえないような専門家のノウハウを持ち込むことで、一定以上の水準の支援が、低コストで、いつでも利用できるのは大きな利点だと思います。

また、利用者の興味を引くユーザーインターフェースを実現することで、対人関係に対する抵抗感から脱して、楽しみながら取り組めるのは、ソフトウエアならではの利点だと思います。

なお、高次脳機能障害についてのみ言及してきましたが、中高生や小学高学年生の多い放課後等デイサービスで使用され、好評価を得ていることもお伝えしておきたいと思います。

次回は、認知症予防に対するソフトウエアの可能性について紹介します。

五藤博義（ごとうひろよし）
レデックス代表

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─■　連載：不器用さへのアプローチを考える
第２回　認知作業トレーニングの開発
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１．認知作業トレーニング（COGOT）の開発

不器用さへのアプローチ第2回目は、認知作業トレーニングの理論的背景と内容についてご紹介したいと思います。

私たちは、COGOTの開発にあたり、最初に諸問題を抱える非行少年たちの置かれた就業経験を含む日常生活活動について複数の事例を注意深く質的に分析することにしました。その理由としては、第1回でも少し触れましたが、不器用さへのアプローチは、従来から運動機能を含めた学習障害の基盤に感覚・知覚運動の問題が存在するという考え方によって、身体知覚運動を中心とした介入プログラムが実施されてきた経緯があり、DSMに発達性協調運動障害（Developmental coordination disorder：以下DCD）が位置づけられるようになって、DCDは学習障害の一部ではなく、学習障害から独立した運動スキル障害として区分されるようになったという背景があります※１。

※１　宮原資英，七木田敦，澤江幸則：発達性協調運動障害．森則夫，杉山登志郎編，DSM-５対応神経発達障害のすべて，日本評論社，東京，2014，pp90-94

そのため、運動学習のプロセスに注目したアプローチが考案されるようになり、近年では、運動イメージを用いて意図された運動の視空間座標を内部に表象させる認知運動アプローチ※２など、認知のトップダウン機能に基づいた介入によって、脳の可塑性が注目されるようになった※３という理由があります。

つまり、身体は脳が動かしているのだから、もっと脳の働きに注目すべきだということです。そのため、少年たちがどのような場面で失敗しているかを知るところから始めたのです。

※２　Wilson HP.， Patrick R.， Thomas RP.， et al.：Motor imagery training ameliorates motor clumsiness in children ．Journal of Child Neurology，17(7)，491-498，2002

※３　Wilson HP: Practitioner Review: Approaches to assessment and treatment of children with DCD: an evaluative review. Journal of Child Psychology and Psychiatry，46，806?823，2005

少年たちのエピソードは、「手先が不器用で仕事をすぐにクビになって仕事を転々としている」、「力加減ができず、被害者に重症を負わした」といったものでした。我々は、これらのエピソードをまとめ、背景にある機能として、身体を上手く使うための機能、協調運動、適度な固有感覚・筋力調整、注意・集中力、動作の予測や記憶力といった要素を見出しました。そして、COGOTでは、あらかじめ何に注意を向け、何に集中するのかといった顕在化学習に必要な前頭葉機能の強化を目的としたトップダウン的な要素と、上手く出来たから、或いは褒められたからもう一度やりたいといった動機付けによって学習を定着、促進させる大脳基底核機能の応用、すなわちボトムアップ的な要素がバランスよくミックスできるように配慮しました。

また、身体に関わる概念を整理するためにボディイメージといった従来から心理学分野で注目されてきたアイデアを参考にしました。顕在化学習とは、動作の初期に動作の手順やポイントを意識化する学習のプロセスです。

２．COGOTの内容

表１にトレーニングの内容を示します。
※表１（詳細はこちら＞＞）

トレーニングは３つの大分類と7つのモジュールから構成しました。大分類は、少年たちが関わる対象となる物品や人への動作予測レベルに応じて「自己の身体」「物と自分の身体」「人の身体と自分の身体」の３つに分類されます。

この分類は、第1回目で紹介したように、取り扱う対象物（モノ）の形が変化するか動くかといった考え方も取り入れています。人との関わりは、形（身体）が変化し動く、最も動作予測が難しいレベルに該当します。３つの大分類のうち最初の段階である「自己の身体」は、自己の身体に向き合い、自己の身体への気づきを促す最も基本的な３つのモジュールが含まれています。

「物と自分の身体」の２つ目のモジュールでは、自己の身体で獲得した指、手、足など関節の動きや力の調節をベースにして、物を操作する能力を養い、様々な創作活動や仕事に不可欠な道具を使いこなすための基本的な能力を身につけることを目的としました。

最終段階である３つ目の「人の身体と自分の身体」の２つのモジュールでは、自己の身体、物と自分の身体で獲得した能力をベースにして、他者と自己との関係性を身につけることが目的です。ここでは、主に身体と言葉の結びつきを通じて、コミュニケーションを促すことも重要な目的のひとつです。

３．姿位伝言ゲーム

紙面の関係ですべては紹介できませんので、例として「人の身体と自分の身体」の中の姿位伝言ゲームを紹介します。このゲームは、提示された姿位をパートナーに言語だけで伝えることで、身体部位の働きや使い方の言葉による表現力、観察力を養います。また正確に伝えるためのコミュニケーションの練習をします。※図１
※図１（画像はこちら＞＞）

運動を計画・遂行する機能と言語を発語する機能は、いずれも脳の前頭葉に局在し、お互いに関連しています。私たちは、動作の巧さを表現しようとすると、言葉による表現力が豊富でないと上手く表現できません。例えば、フィギアスケートは、とても高度な運動能力が必要ですが、ジャンプやステップを言語化することが出来ないとその違いを理解し、ましてや他者に伝えることは非常に困難になるでしょう。テレビで解説者がジャンプの違いを表現する場面を見ても、素人にはその違いが分からないのを思い出してもらうと分ると思います。

身体の複数の関節を動かすタイミングや順序、方向性や程度、力の大きさは、言語化（心の中での内言語も含む）するプロセスによって記憶に定着させることができます。動作の巧さは、このような言語化の積み重ねのプロセスによって発達し、ボディイメージが確立していきます。

心理学者ブルーナー※４によると、概ね10歳前後で自分の基本的な姿勢や動作を客観的に言語化できると言われています。姿位伝言ゲームは、模倣で養った観察力を言語化するプロセスによって、他者に関心を向け、記憶に留め、伝えるための表現を工夫させることでコミュニケーションの能力を質的に向上させます。

※４　Wikiジェローム・ブルーナー　（詳細はこちら＞＞）

言語によって少なからず思考や認識に影響が与えられるとするサピア・ウォーフの仮説※５も近年の科学的研究によって一部証明されるようになってきました。身体の言葉を学ぶことは、子どもたちにとって新たな世界を学ぶことになるかもしれません。

※５　Wikiサピア・ウォーフの仮説　　（詳細はこちら＞＞）

最終回では、COGOTによる子どもたちの変化を踏まえた効果検証について紹介します。

宮口英樹
広島大学学術院大学院医歯薬保健学研究科
作業行動探索科学分野

─■　あとがき
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次回は、３週間先の、８月10日（金）に刊行させていただきます。