一関工業高等専門学校研究紀要

第 52 号，pp. 9-14, 2017

運動習慣の違いによる全身反応時間と体力要素の関係
髙野淳司岩間 優 花*

菅野俊郎

管隆 寿The Relationship between Whole Body Reaction Time and PhysicalFitness Factors Due to Differences in Exercise Habits
Atsushi TAKANO, Yuka IWAMA*, Toshiro KANNOand Takahisa KAN(Received October 31,2017)

This study examines the relationship of the whole body reaction time and physical fitness factors
between a group whose members belong to athletic clubs to have daily exercises and a group whosemembers do not have daily exercises.
The result shows there is no difference of the whole body reaction time in terms of the difference
in exercise habits, but the whole body reaction time has correlation with the result of twenty
meters shuttle run test and the standing long jump in the group with no exercise habit on a daily
basis.
The whole body reaction time could correlate with the result of twenty meters shuttle run testin the no exercise habit group, due to their low interest in physical activities. The time could
correlate with the result of the standing long jump in the no exercise habit group, due to a methodto measure the whole body reaction time which requires muscular strength of lower limbs as thestanding long jump does.
Key Words: reaction time, exercise habits
理過程をブラックボックスにたとえ,どのような情報が1.

緒

言

入って何が出ていったかが研究者の第一の関心であったが,認知心理学の台頭とともにこのブラックボックス内

運動時における人間の情報処理の速度はこれまで「反でのプロセスに関心が向いてきた.このプロセスに関す応時間」で調べられてきた.その理由は,被験者が刺激にる知識は様々な実験条件での人間の顕在行動から推測さ対して適切な反応をするのに要する時間を分析すれば,れるものである.

認知過程について多くのことが明らかとなるからである.

情報処理の量（選択肢数）が異なってくると,選択反応単純なところでは,ある課題 A が課題 B と比較して反応時間も変化をする.この選択肢と「反応時間」の関係は,に要する時間が長ければ,その過程が複雑であることが以下に述べる Merkel1) の報告以来,数多く研究されてい予想できる.古典的な情報処理の研究では人間の情報処る.Merkel は 1 個から 10 個までの刺激を提示し,被験者に反応キーを押させる実験を行っている.刺激は,アラビ
ア数字の 1 から 5 とローマ数字のⅠからⅤであり,各刺* 平成 28 年度電気情報工学科卒業生

激がそれぞれ 10 本の指に対応し,キーに反応するもので-9-髙野・岩間・菅野・管－運動習慣の違いによる全身反応時間と体力要素の関係ある.その結果,選択肢の数が 1（単純反応時間;Simple

こし,長座体前屈,反復横とび,20ｍシャトルラン,50ｍ走,Reaction Time）の場合には約 180msec であり,選択肢の立ち幅とび,ハンドボール投げである.

数が複数（選択反応時間;Choice Reaction Time）になる

身長,体重については,年度はじめに全校一斉に実施さと選択肢の数に応じ反応時間は急カーブを措いて上昇れる身体計測で提示された身長および体重の数値を被験し,10 に近づくにつれて反応時間の増加が緩やかになっ者自らが記録用紙に記載し,その数値をもとに実験者が2)

3)ていくことを発見した.その後,Hick と Hyman は,それボディマス指数(BMI; Body Mass Index）を算出した.

ぞれ独自に選択反応時間が選択肢の数の対数関数として2.3

全身反応時間の測定増加することを明らかにしており,その選択反応時間と被験者は高さ 76cm の位置（卓球台を使用）に置かれた

選択肢の数の関係は現在,「Hick の法則」として広く知

刺激提示機（図 1）の正面,1.5ｍの位置にある 25cm×25cmられている.の圧力センサが取り付けられたマット（以下センサマッ

単純反応時間および選択反応時間の測定に関する実験ト）上に立ち,刺激提示機が示す方向に両足で跳び,その手法は Merkel らの報告以降,刺激に対して指でキーを押方向にあるセンサマット上に着地することを課題としてす等の方法が多く採用されているが,スポーツや運動と与えられた（図 2）.

反応時間を結びつけて考えた場合には指先等の小さく,かつ局所的な筋群を使用するのではなく,刺激に対して両足でジャンプを行う等の「全身反応時間」を用いるのが適切であると考えられている 4).
さて,アスリートの反応時間は,選手の技術水準の高さと反応時間の短さに有意な関係性があることが報告されているが 5),一般的な学校集団に属し,日常的に運動を実施している者と運動習慣を特に有しない者の体力と全身反応時間の関係について言及している報告は無きに等しい.アスリートを対象に測定される全身反応時間は競技におけるスポーツパフォーマンスと関連付けられるが,図1

一般人における全身反応時間は車や飛来物からの危険を刺激提示機（上下左右に設置されている LED の一方向が光避ける等の自らの身を守る状況とも関連付けることがでり,反応を行う方向を示す）きることから,日常的な運動習慣の有無と全身反応時間の関係を明らかにすることは意義のあることであり,人間の瞬時に遂行される認知機能を解明する蓄積的研究の一端を担うことが期待できる.
2.
2.1

方法被験者

被験者は高等専門学校に在籍している 1 学年生 66 名であった.通学に費やされる運動量を一律にすることに配慮し,被験者は全員,学生寮に寄宿している学生を対象とした.事前にアンケートを実施し,運動部に所属し,日常的に活動をしているグループ（運動群）39 名と体育授業以外での日常的な運動を行っていないグループ（非運動群）27 名に分けた.実験に先立ち,本研究の目的,意義,方法ならびに危険性を十分に説明した後,被験者から本実験に参加することの同意を得た.
図2

2.2

全身反応時間測定時の設定

体力および身体要素の測定

数値化され, 運動習慣の有無が反映していると考えら

刺激提示機,センサマットおよび刺激提示を制御するれる指標として,文部科学省新体力テストを実施要項（12

アプリケーションは本校情報・ソフトウェア系教員の協～19 歳対象）に従い,体育科教員指導の下,正規の保健体力を仰ぎ,オリジナルの装置を製作・使用した.測定され育科の授業時間の中で実施した.測定項目は握力,上体起る反応時間はオシロスコープを用いてその精度を検証し- 10 -

一関工業高等専門学校研究紀要

第 52 号た.その結果,時間測定はミリセカンド単位で正常に計測数(Pearson)を算出し，有意性の検定を行った．有意水準できていることが確認されている.なお,取得した全身反はいずれも危険率 5％未満とした.なお,統計処理ソフト

応時間はパーソナルコンピュータ上にすべて保存される.

は SPSS Advanced Statistics 21.0 for Windows を使用

刺激提示機で示される方向は上下左右の 4 方向である

した.

が,「上」「下」に対する反応の方向はそれぞれ前方,後方である.被験者が中心のセンサマットに両足を乗せると

3.

結

果

方向を示すすべての LED が 3 回点滅する.その 1～5 秒後（毎回ランダム）,4 方向のうち 1 方向の LED が点灯する

3.1

運動群と非運動群の差についてので被験者は点灯した方向が示すセンサマットへ両足で運動群と非運動群における,各項目の測定結果を表 1ジャンプし着地をすることを指示した.測定される時間に示す. 身体要素に運動群,非運動群の差異は見られな

は方向を示す LED が点灯してから中心のセンサマットをかった.また全身反応時間についても同様であった.体力離れるまでとし,この所要時間を本実験での反応時間と要素である新体力テスト各種目においては立ち幅とびをした.正しい方向に反応できていない場合や着地するセ除いて運動群と非運動群間での有意な差が認められた.

ンサマットに正しく乗れなかった場合,また 100msec 以

ほとんどの体力要素に差が見られたことから本研究の運下の反応時間が測定された場合にはエラー試行として扱

動群と非運動群は異なる構成の集団であり,両群を比較い,分析には加えないものとした.中心のセンサマットかして検証することの妥当性を示すものである.

ら,跳び移る 4 方向のマットの間隔はそれぞれ 10cm とした.試行回数は被験者に一人につき 16 試行行われ,上下3.2

左右の表示が出現する確率はすべて等しく設定された身体および体力要素と全身反応時間の関係について運動群における身体および体力要素と全身反応時間の（上下左右各 4 回ずつ出現）.

関係について相関係数を求めた結果,全身反応時間といずれの身体および体力要素にも相関の関係は見られなか

2.4

統計処理

った.

本実験で得られた全身反応時間は平均値として示した.

次に非運動群について身体および体力要素と全身反応運動群と非運動群の身体および体力要素,反応時間の差時間の関係について相関係数を求めた結果,反応時間との検討には対応の無い t 検定を実施した.また反応時間20m シャトルラン(r=-.441,p<0.05)および立ち幅とびと身体および体力要素の関係を検証するために，相関係(r=-.386,p<0.05)に相関が見られた（図 3，4）.

表1

運動群と非運動群における,各項目の測定結果- 11 -

髙野・岩間・菅野・管－運動習慣の違いによる全身反応時間と体力要素の関係

図3

20m シャトルランと全身反応時間の関係（非運動群）

図4

立ち幅とびと全身反応時間の関係（非運動群）- 12 -

一関工業高等専門学校研究紀要

4.

考

察

第 52 号

いかに運動に興味を持ってもらうかという点も軽視することはできない.

4.1

運動習慣の違いによる全身反応時間の差について

次に非運動群において立ち幅とびの成績と全身反応時

本研究ではまず初めに,運動群と非運動群を比較する間に相関が見られた要因については,立ち幅跳びで使用ことで,運動習慣の相違が全身反応時間にどの程度影響される筋群と今回の全身反応時間の測定で使用される筋を与えるのかを調査した.その結果,運動群と非運動群の群がともに下肢が中心であったことが考えられる.タイ

全身反応時間に差は見られなかった.アスリートを対象

ミングを計り全身の筋肉を連動させ,そして下肢の筋肉にしている研究では技術レベルの差が反応時間の差となを最後に一度に発揮する動作は立ち幅とびにおいても今

5)ることが報告されているが ,本研究の対象となってい回の全身反応時間の測定においても共通する部分である運動群はトップクラスの競技水準にある学生ではないり,非運動群の被験者に特に苦手とする者が多かったとことから,先行研究と異なる結果となったと判断できる.

解釈できる.すばやく反応し,適切に対応することは,危アスリート以外を対象とした研究について,古田ら 6)は険から自らの身を守る上でもとても重要なことである.

運動不振の大学生と一般大学生の全身反応時間の差異を本研究の結果より,目的に応じた反応を行いたいと思っ調べている.その結果,運動不振群の全身反応時間は一般ていても,運動不足等により下肢の筋力発揮が困難な場学生群と比較し,有意に遅いことが報告されている.これ合,事故等から逃れられないことも十分に考えられるこら二つの先行研究の結果より,人間の反応時間はある一とから,健康問題として捉えるだけではなく,とっさの事定の運動能力を超過,あるいは下回ると反応時間に影響態に反応できる体を育成するという観点からの運動習慣するということが示唆されるが,本研究で対象とした被育成を行うことも必要ではないだろうか.

験者は運動習慣の有無の違いはあるものの,特段運動不振とは判断されない一般の被験者であった.そのため全身反応時間に差が生じなかったと考察することができ

5.

まとめる.
言い換えれば,一般的な運動能力を有し,通常の生活を本研究は高等専門学校の学生を対象に,運動部に所属送れている場合には,普段の運動習慣の有無に全身反応し日常的に活動している群（運動群）と特に日常的に運時間は左右されないということである.

動を行っていない群（非運動群）に分け,全身反応時間と体力および身体要素との関係を調べた.

4.2

体力要素と全身反応時間の関係について

その結果,運動習慣の違いによる全身反応時間に差は

本研究では運動習慣の有無別に全身反応時間と体力要見られなかったが非運動群でのみ全身反応時間と 20m シ素の関係を調べた.その結果,非運動群のみ 20m シャトル

ャトルランの成績および立ち幅とびの成績に相関が見らランと立ち幅とびにおいて全身反応時間との相関が見られることが明らかとなった.

れた.つまり,20m シャトルランの成績と立ち幅とびの距

非運動群において全身反応時間と 20m シャトルランテ

離が優れている被験者ほど全身反応時間が短縮される傾ストの成績に相関が見られた要因としては非運動群にお向があるということを示す.その要因として考えられる

ける身体活動への関心の低さが考えられ,そのことが 20ことの一つに,運動に対する関心の低さが考えられる.角ｍシャトルランテストおよび全身反応時間の遅延を引き田ら 7)は大学生を対象に体育活動への関心と体力につい起こしている可能性が示唆された.ての関係を報告しており,「体育実技が好き」で「体力また非運動群において全身反応時間と立ち幅とびの成に自信があり」，「クラブ活動をおこなっていた」学生ほ績に相関が見られた要因としては今回の全身反応時間測

ど体力テストおよび 20m シャトルランテストの成績が高定の方法が立ち幅とびと同様,下肢の筋力を主に使用すかったことを報告している.今回の被験者である非運動る点で共通する部分が多いことが要因であると考えられ群が運動部に加入をしていない理由は様々であると思わる.

れるが,その理由の多くは運動にあまり興味・関心が無いというものではないかと考えられる.本実験で行われ謝辞た全身反応時間の測定は跳躍を伴うことから運動の要素が大きく,運動への興味・関心が低い被験者にとって,本

本研究の一部は,科学研究費補助金（15K12661）の助実験で設定した前後左右に跳躍するという課題は実験課成を受けたものである.

題という側面よりも単純に「身体活動」として捉えていた可能性が高い.運動への興味・関心と全身反応時間の参 考 文 献因果関係については今後の検討課題としたいが,全身反
1) MERKEL, J. Die

応時間の速度を速めるための一つのアプローチとして,- 13 -

zeitlichen Verhältnisse der髙野・岩間・菅野・管－運動習慣の違いによる全身反応時間と体力要素の関係

Willensthätigkeit. Philosophische Studien. 2: 73–127, 1885.
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11-26, 1952.
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Journalofexperimental

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2013.

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