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筋のリラックスに関わる神経機構の解明

Research Project

Project/Area Number 13J00901
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Sports science
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

加藤 孝基  早稲田大学, スポーツ科学学術院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,070,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords筋弛緩 / 運動抑制 / TMS / 協調運動 / 運動制御 / リラックス
Outline of Annual Research Achievements

まず、同側手足を対象として足関節筋の弛緩が手関節筋の持続的収縮動作および筋活動に及ぼす影響を明らかにした。
被験者 (11名) は手関節筋の伸展を等尺性筋収縮にて行い、フォースセンサにより目標の力(最大随意収縮の10%)にマッチングさせた。その後音刺激に反応して、なるべく素早く右足関節の収縮/弛緩を行った。足関節筋の収縮/弛緩が行われる直前直後の、手関節筋のフォースセンサおよび筋電図を加算平均した。その結果、足関節筋が収縮動作を行うときは、手関節筋の収縮動作は影響を受けず、弛緩を行うときに筋活動が減少することが明らかになった。以上より、足関節筋の弛緩は、手関節筋の収縮に伴う筋活動を低下させることが明らかになった。
2013年度の研究より、足関節筋弛緩時には手関節筋を支配する皮質内抑制が上昇することを明らかにした。そこで、弛緩時には単発刺激の振幅が小さくなるため、刺激の強度を高め、同程度の振幅にし、単発刺激と二連発刺激の誘発電位をもとに皮質内抑制(SICI)を求めた。被験者(11名)は音刺激に反応して素早く足関節筋を背屈位から弛緩し、音刺激から250ms後にTMSを単発および二連発刺激した。
その結果、単発刺激を弛緩時に同程度にしてもSICIは増加することが明らかになった。したがって、足関節筋の弛緩により手関節伸筋を支配する大脳皮質の抑制ニューロンが活性化することが示唆された。これらの結果は、足関節筋の弛緩は手関節筋の皮質内抑制を高めるという我々の実験結果をより強固なものとした。
これらの結果より、ある部位の弛緩動作は他の部位の皮質内抑制を高め、さらに筋活動や力発揮まで抑制することが明らかになった。本研究結果は、スポーツにおけるトレーニング法の立案に留まらず、リハビリテーションなどのあらゆる場において有用な知見となるだろう。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Motor imagery of voluntary muscle relaxation induces temporal reduction of corticospinal excitability.2015

    • Author(s)
      Kato Kato, Watanabe Jun, Muraoka Tetsuro, Kanosue Kazuyuki
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 92 Pages: 39-45

    • DOI

      10.1016/j.neures.2014.10.013

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interaction between simultaneous contraction and relaxation in different limbs.2014

    • Author(s)
      Kouki Kato, Tetsuro Muraoka, Takatoshi Higuchi, Nobuaki Mizuguchi, Kazuyuki Kanosue
    • Journal Title

      Experimental Brain Research

      Volume: 232 Issue: 1 Pages: 181-189

    • DOI

      10.1007/s00221-013-3730-y

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Muscle relaxation of the foot induces decrease in muscle activity of hand sustained-contraction2014

    • Author(s)
      Kouki Kato, Jun Watanabe, Kazuyuki Kanosue
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      Washington、USA
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋弛緩の運動イメージが大脳皮質興奮性に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      加藤孝基、渡部潤、彼末一之
    • Organizer
      第69回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2014-09-19 – 2014-09-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Muscle relaxation of the foot increases intracortical inhibition of hand area2013

    • Author(s)
      Kouki Kato, Nobuaki Mizuguchi, Tetsuro Muraoka, Kazuyuki Kanosue
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2013
    • Place of Presentation
      San diego, USA
    • Year and Date
      2013-11-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] なぜリラックスは難しいのか?2013

    • Author(s)
      加藤孝基、中田大貴、内田雄介、村岡哲郎、彼末一之
    • Organizer
      日本体育学会第64回大会
    • Place of Presentation
      立命館大学、滋賀
    • Year and Date
      2013-08-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Muscle relaxation of the foot induces intracortical inhibition of the hand muscle2013

    • Author(s)
      Kouki Kato, Hiroki Nakata, Kento Nakagawa, Yusuke Uchida, Kazuyuki Kanosue
    • Organizer
      18th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2013-06-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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