オリエンテーリングのスポーツは、身体活動と空間ナビゲーションを組み合わせるため、体と脳の両方を訓練する効果的な方法として浮上しています。現在の原稿は、オリエンテーリングのスポーツを研究に実装する方法についてのガイドを提供します。
方法論記事
オリエンテーリングのスポーツは、身体活動と空間ナビゲーションを組み合わせるため、体と脳の両方を訓練する効果的な方法として浮上しています。現在の原稿は、オリエンテーリングのスポーツを研究に実装する方法についてのガイドを提供します。
オリエンテーリングのスポーツは、身体活動と空間ナビゲーションを組み合わせたものです。オリエンテーラーは、地図とコンパスのみを使用して、選択したナビゲーションルートを使用して、できるだけ早く移動しながら、なじみのない地形上の一連のチェックポイントを見つける必要があります。オリエンテーリングのエキスパートは優れた空間記憶とナビゲーション能力を持っていますが、オリエンテーリングの1回のセッションでも認知に利益をもたらす可能性があり、オリエンテーリングが脳を訓練する有望な方法である可能性があることを示唆しています。オリエンテーリングを含む研究介入は、ウェイファインディングと空間認知の早期障害に苦しむアルツハイマー病および関連する認知症を食い止めるために特に有益である可能性があります。オリエンテーリングは最近の文献で注目を集めていますが、このスポーツに詳しくなく、介入を実施したいと考えている研究者には一定の障壁が存在します。具体的には、オリエンテーリングマップやコースを作成するための研究ベースのリソースが不足しているため、オリエンテーリングを学びたい人が介入を設計するのを妨げる可能性があります。したがって、このレポートは、オリエンテーリングマップとコースの開発に必要な基本情報と、研究環境でオリエンテーリング介入を実装する方法を提供します。
オリエンテーリングは、主にランニングの形で、空間ナビゲーションと運動を組み合わせたものです。スポーツの目的は、地図とコンパスを使用して、なじみのないエリアを横切る多数のチェックポイントにできるだけ早くナビゲートすることです1.オリエンテーリングは、オリエンテーリングコースと呼ばれる一連のチェックポイントを見つけたい任意のナビゲーションルートを選択できます。オリエンテーリングコースは、ナビゲーションの難易度が異なります。チャレンジのレベルは、参加者のスキルレベルに合わせて調整され、適切で魅力的なナビゲーション体験を保証します。
チェックポイントを見つける能力には、空間処理とウェイファインディングのスキルが必要であり、あらゆる年齢のオリエンテーリングの専門家は、ナビゲーション中のより効率的な空間戦略と、非オリエンテーリングコントロールよりも優れた空間処理を報告しています2,3,4。初心者が激しい運動強度でオリエンテーリングを行うと、1回のセッションでも空間記憶が向上し、脳細胞の最適な機能をサポートする成長因子である脳由来神経栄養因子(BDNF)が増加する可能性があります5。適度な強度でのオリエンテーリングも記憶力を向上させることができますが、一貫したトレーニングが必要になる場合があります。Bao氏らは、初心者が週2回、中強度のオリエンテーリングを12週間(つまり24回のセッション)行った場合、空間記憶の改善を観察しました6。
単独で走ることは、海馬のような脳領域の構造と機能を強化し、空間記憶7,8,9およびエピソード記憶10,11,12を改善することができるが、研究は、ランニングが認知的に困難な課題13,14,15,16,17,18と組み合わされると、これらの効果が増幅される可能性があることを示唆している.さらに、オリエンテーリングは、チェックポイントでの短い休憩を挟んで激しい運動を伴うことが多く、高強度インターバルトレーニング(HIIT)に似ています。この形式の運動は、認知機能19、20 を大幅に高め、BDNF 21,22,23 を連続的で中程度の強度の運動よりも効果的に増加させることが示されています。激しい運動は、脳24の燃料源として作用する乳酸の蓄積を引き起こすだけでなく、認知機能をサポートするBDNFの活性化因子25,26,27を引き起こすため、認知に特に有益である可能性があるが、ヒト28,29,30でこの経路を調べた研究は限られている。
オリエンテーリングが認知に利益をもたらす理由を複数の理論で説明できます。一つには、オリエンテーリングは狩猟採集民の活動と同様のプロセスに依存しており、適応能力モデル31によれば、脳と体は進化的な外観を持つトレーニング活動により受容的である可能性があります。さらに、オリエンテーリングには空間ナビゲーションが必要であり、これはユビキタスな全地球測位システム(GPS)技術32により、主に現代生活から設計されたものであり、「使用するか失うか」 33の場合もあるかもしれない。
オリエンテーリングが人間の認知力を高めるという斬新さと将来性を考えると、このスポーツに不慣れな研究者がオリエンテーリングの介入を実施するためのリソースを開発し、ガイドラインを確立することが重要です。したがって、この現在のプロトコルは、研究者にオリエンテーリングマップ、コース、および研究環境内での介入を開発するために必要な手順を提供することを目的としています。
この原稿で概説されているデータは、Hamilton Integrated Research Ethics Board(#14560)から倫理的認可を受けた以前の研究からのものです。
1. 場所の選択
2.オリエンテーリングマップの作成
注意: 選択した場所にオリエンテーリングマップが存在しない場合は、作成してください。

図1:OpenOriententeeringMapを使用したオリエンテーリングベースマップのサンプル。 簡略化されたマップを作成するために必要なボタンとマップ エレメントが強調表示されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
3.オリエンテーリングコースの設計
注:オリエンテーリングコースは、参加者が好むルートを選択して、参加者が番号順に配置する必要がある一連のチェックポイントです。コースの物理的およびナビゲーションの難易度は、カバーする距離とチェックポイントの配置を変えることで調整できます(セクション3.2を参照)。コースの難易度は、参加者の経験とスキルによって異なります。コースの長さ(キロメートル単位)は、参加者のスキルレベル(つまり、上級オリエンテーラーは初心者よりも長く完了できる時間)、選択した地形の走行可能性、および参加者のフィットネスレベルによって決まります。ほとんどの地形の初心者オリエンテーラーは、1キロメートルあたり平均7〜10分の移動ペースを想定し、それに応じてコース距離を調整します。

図2:OpenOrienteeringMapで作成された初心者レベルのオリエンテーリングコースのサンプル。 この図では、制御位置(手がかり)の説明がマップに含まれていますが、ステップ3.2.1.8に従って印刷することもできます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:OpenOrienteeringMapで作成された中級レベルのオリエンテーリングコースのサンプル。 この図では、制御位置(手がかり)の説明がマップに含まれていますが、ステップ3.2.1.8に従って印刷することもできます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図4:OpenOrienteeringMapで作成された上級レベルのオリエンテーリングコースのサンプル。 この図では、制御位置(手がかり)の説明がマップに含まれていますが、ステップ3.2.1.8に従って印刷することもできます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
4.オリエンテーリング介入の実施
注:オリエンテーリング介入を実施するための方法論は、オリエンテーリングに関する参加者の経験、利用可能な資料、運動パラメータ、および関心のある研究変数によって異なります。以下のプロトコルは、研究環境でオリエンテーリング介入を実施するための重要な手順を概説しています。
5.慢性的なオリエンテーリング介入の実施
テーブル 1.6週間の慢性オリエンテーリングプログラムの進行のサンプル。 この表は、週に2回のオリエンテーリングセッションで、6週間にわたる慢性オリエンテーリング介入を管理するためのサンプルレッスンプランの概要を示しています。コースの難易度と、教えられるさまざまなスキル、目的、および目的は、各セッションで概説されています。 この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。
6. オリエンテーリング性能の評価

図5:Google MyMapsを使用してオリエンテーリング参加者が取得したGPSルートのサンプル分析。 この画像には、複数の参加者がたどったルートが異なる色で強調表示されており、ステップ6.1.2で概説されているように、オリエンテーリングコース全体のナビゲーション能力を視覚化するために使用できます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
オリエンテーリングパフォーマンス
私たちの以前の研究では、オリエンテーリング5に従事した41人の参加者のナビゲーションパフォーマンスを分析しました。研究方法論の包括的な理解については、Waddington et al.5を参照してください。
この研究では、19人の参加者が激しい(走る)強度でオリエンテーリングを行い、22人の参加者が中程度のオリエンテーリング(ウォーキング)強度でオリエンテーリングを行いました。ナビゲーションパフォーマンスは、参加者が移動した距離とオリエンテーリングコースの最適なルートの比率を計算することによって決定されました。この分析では、最も効率的なルートよりも遠くまで移動する参加者はナビゲーションエラーを犯しており、オリエンテーリングコースを完了するためにかかった距離が延長されていると仮定しています。したがって、比率が1の場合は、参加者がエラーを犯すことなく、最も効率的なルートを使用してオリエンテーリング介入コースを完了したことを示します。
オリエンテーリングコースを横切る最適なルートは、専門家レベルのオリエンテーリングによって決定されました。このルートは、異なる研究者によって順方向と逆方向の両方でカウントメーターを使用して複数回測定され、合計6つの測定が行われました。これらの測定値の平均を使用して、オリエンテーリング介入コースの最も効率的なルートは1300mであると決定されました。
激しい運動強度でオリエンテーリングを行う参加者の平均オリエンテーリングコースを完了するまでにかかった平均距離は、162.25 m±1415.79m、中程度の強度でオリエンテーリングを行う参加者±1360 149.83mでした。最適ルートまでの移動距離の割合は、強度の高いオリエンテーリング群が1.09±0.12(範囲:0.95-1.35)、中強度のオリエンテーリング群が1.05±0.12(範囲:0.96-1.48)でした(図6)。これらの結果から、激しい強度または中程度の強度で方向を向いた参加者は、最適なルートよりも遠くまで移動したことが明らかになり、初心者に典型的なナビゲーションエラーの存在を示しており、トレーニングによって改善が期待されます。これらの値を、図 5のようにGPSスポーツウォッチが撮影した視覚化されたルートと比較すると、ナビゲーション性能をさらに示すことができます。

図6:さまざまなオリエンテーリング運動強度での航行効率比。 この図は、中程度または激しい運動強度でオリエンテーリングコースを修了した参加者のナビゲーション効率比の平均±SDを示しています。この比率は、参加者が移動した距離(GPSスポーツウォッチで決定)を最適なルート長1300mで割ったもので、値1はコースがナビゲーションエラーなしで完了したことを示します。データは以前にWaddington et al.5で報告されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
運動とナビゲーションの認知的課題を組み合わせたオリエンテーリングは、年齢と認知症の影響を強く受ける領域の認知機能を強化する可能性のある独自の介入を提供します2,6。しかし、標準化されたプロトコルの欠如とオリエンテーリングに関する一般的な知識の欠如は、このスポーツの臨床的有用性を損ないます。この論文では、これらのギャップに対処し、オリエンテーリングの知識が最小限の人のための研究環境でオリエンテーリングを実装するためのオリエンテーリングマップと資料を設計するための詳細なプロトコルを提供します。
オリエンテーリング介入は、その場所とコースの設定の点で異なりますが、このプロトコルは、その認知効果を測定することを目的としたオリエンテーリング介入を開発するための包括的なリソース、資料、Webサイト、およびプログラムを提供します。このガイドは、情報提供および教育のみを目的としており、明示または黙示を問わず、いかなる保証もなく「現状のまま」提供されます。著者は、記載されている方法の適用に対するいかなる責任も、それらの使用に起因するいかなる悪影響または損害についても一切の責任を負いません。このガイドを使用して独自のオリエンテーリング介入を開発する研究者は、方法論の関連するリスクを評価し、適切な機関の承認を取得し、関連するすべての倫理ガイドラインと規制の遵守を確保する責任を単独で負います。
ステップ 2 でマップタイプを選択するかどうかは、利用可能な時間、リソース、カートグラフィのスキル、および参加者のスキルレベルによって異なります。OCADやOpenOrienteeringMapper(ステップ2.2)などのプログラムで作成された詳細なオリエンテーリングマップは、OpenOrienteeringMapで作成された簡略化されたマップでは表示できない詳細で精巧な標高データを表示できるため、一般的に推奨されます。専門家レベルのオリエンテーリングは、ランニング中に高レベルの空間情報を効率的に処理できると報告しているため2、そのような参加者には、利用可能なマップ情報の複雑さを彼らのスキルに一致させるために、詳細なマップが推奨されます。ただし、詳細なオリエンテーリングマップを作成するには、地図作成の知識とより多くの時間が必要であり、オリエンテーリングの知識がない研究者にとっては障壁となる可能性があり、オリエンテーリング介入を実装する際の制限になる可能性があります。このような場合、OpenOrienteeringMapを使用して、すべての参加者レベルに対して簡略化されたオリエンテーリングマップ(ステップ2.1)を作成できます。
ステップ 3 では、チェックポイントを開始位置から終了位置まで、番号順に追加することが重要です。これにより、コースセッターはチェックポイント間の潜在的なルートオプションをより適切に追跡し、コースの難易度を効果的に変更することができます。たとえば、初心者レベルのコースを順番に設定する場合、コースセッターは、1つのチェックポイントから次のチェックポイントまで参加者が下す決定が1つだけであることを確認できます。
ステップ4.4で基本的なオリエンテーリングスキルを教えるとき、一部の初心者レベルの参加者は、オリエンテーリングの概念を理解するために他の参加者よりも多くの指導を必要とする場合があります。研究によると、オリエンテーリングの経験がない人は、オリエンテーリングの経験がある人よりも空間ナビゲーションと処理へのアプローチが異なり、空間記憶能力も劣っています2,3。これは、空間記憶能力の個人差と、それらがオリエンテーリングの学習とパフォーマンスに与える影響を浮き彫りにしています。したがって、これらの違いに対応するために、より精巧で詳細なオリエンテーリングの指示を含むようにプロトコルを変更することが必要になる場合があります。
参加者にとって比較的馴染みのないオリエンテーリングの場所を選択することが推奨されるのは、個人のナビゲーション傾向がなじみのない地形と馴染みのない地形の間で異なる可能性があるためである34。ただし、特に不慣れな地域でオリエンテーリング介入を実施する際には、安全性への配慮と適応が重要です。オリエンテーリングコースを作成する前に、使用するすべての地形に対する徹底的なリスク評価をお勧めします。オリエンテーリングは通常屋外で行われ、一部のコースには広大なスペースが必要であることを考えると、すべての場所、気候、気象条件が安全であるとは限りません。
安全上の理由から、参加者のルートはGPSスポーツウォッチまたは同様のデバイスを使用して継続的に追跡し、研究者が(干渉なしに)観察して時間と位置を監視する必要があります。オリエンテーリングの介入を完了するときは、ステップ4.5のように、コース全体にわたって参加者のルートを追跡するために、使用しているGPSスポーツウォッチまたはMapRunアプリケーションがGPS信号を取得し、正しく記録を開始することが重要です。
参加者がより長い上級レベルのコースに参加する場合は、追加の安全上の考慮事項が推奨されます。これには、応急処置キットの用意や、参加者の緊急連絡先などが含まれます。また、緊急時のみ通信機器を携帯していただく場合があります。オリエンテーリングは高強度で実施できるため、オリエンテーリングに参加する前にすべての参加者の健康評価を完了して、過度のリスクなしにオリエンテーリングコースを身体的に完了できることを確認する必要があります。最後に、オリエンテーリングコースと運動パラメータの期間中、適切な水分補給と栄養を利用できる必要があります。これらの安全対策を実施することで、事故や緊急事態のリスクを大幅に減らすことができます。研究者は、リスクを評価し、独自の介入に必要な倫理的承認を得る責任があることを思い出されます
結論として、オリエンテーリング研究の分野が展開するにつれて、このプロトコルは、オリエンテーリングの最小限の知識を持つ研究者が研究環境でオリエンテーリング介入を設計および実装するために使用できる情報を提供します。このプロトコルをガイドとして使用することにより、将来の研究者は、望ましい結果を研究するための標準化されたオリエンテーリングマップとコースを作成できるようになります。
著者らは、利益相反はないと報告している。
オリエンテーリングが脳の健康と機能に及ぼす影響を探求し始めるにあたり、NeuroFit Labのメンバーの継続的なサポートに感謝します。この研究は、助成金RGPIN-2022-05298(JJHに)の下で、カナダ自然科学工学研究評議会の支援を受けました。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 胸部心拍数モニターストラップ | Polar Electro | https://www.polar.com/ | または、心拍数を継続的に記録でき、選択した時計とペアリングできるその他のデバイス。 |
| クリップボード | プル | https://www.staples.com/clipboards | フィールド内の測定値を記録します。 |
| カラープリンターHP | レーザーカラープリンター | https://www.hp.com/ | 地図を印刷するため。 |
| コンピュータ | Lenovo IdeaPad | https://www.lenovo.com/in/en/c/laptops/ideapad/ | 選択したデバイスが、選択したオリエンテーリングマップとコース作成ソフトウェアを実行できることを確認してください。 |
| GPSスポーツウォッチ | Polar Electro | https://www.polar.com/ | またはサンプリングレートが1&ndashの他のGPSウォッチ。3秒。 |
| オリエンテーリング用OCAD | OCAD | https://www.ocad.com/en/ | |
| OpenOrienteeringMapper | Open Orienteering | https://www.openorienteering.org/apps/mapper/ | |
| Orienteering Compass (上級オリエンテーリング用)、 | Suunto Oy | https://www.suunto.com/en-in/News/Suunto-introduces-stable-and-fast-AIM-compasses-for-competitive-orienteers/ | または磁北に向きを変えることができるその他のコンパスモデルベアリング角度の設定。 |
| オリエンテーリングコントロールマーカーORピンフラグORフラグOR パイロン | Silva-USA(オリエンテーリングコントロールマーカー)または Amazon.com | n / a | 介入に最も実現可能な各チェックポイントの場所をマークするアイテムを選択してください。 |
| ペン | プル | https://www.staples.com | フィールド内の測定値を記録します。 |
| プラスチック紙スリーブ | プル | https://www.staples.com/sheet-protectors/ | 地図を天候から保護します。 |
| MapRunアプリケーションApple | 、iPhone 12 | https://www.apple.com/iphone/ | ステップ4.2.2に従ってMapRunアプリケーションを使用する場合は必要です。 |
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