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認知機能を高める海馬グリコゲンローディング法の開発

Research Project

Project/Area Number 16J05042
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Sports science (A)
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

征矢 茉莉子  筑波大学, 人間総合科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords海馬グリコゲン / グリコゲンローディング / 認知機能 / パターン分離能
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、前年度までに確立した、海馬グリコゲンを特異的に増加させる「海馬グリコゲンローディング(GL)」が海馬の担う認知機能(記憶・学習能)に及ぼす効果の検討を積極的に試みた。海馬グリコゲンは、糖源分解と解糖系を通じて乳酸となり、記憶・学習能に重要な役割を果たすことが薬理・遺伝的手法によって明らかにされているが、本研究はGLが高める海馬グリコゲン量の意義を明らかにする点でスポーツ科学・神経科学的に非常に画期的である。この実現には、①海馬特異的記憶学習能を評価できる、②絶食や絶水が不要である、③1日で終了できる、という3条件が必須で、既存の研究手法では対応困難だったため、新たな行動実験モデル確立に第一義的に取り組んだ。その結果、上記の3条件を満たす行動実験として新奇物体再認テストが選ばれたが、通常、このテストで評価できる機能は海馬特異的な機能ではないことが問題となった。この問題を解決するため、このテストで用いる課題の難易度を高めることで海馬特異的な機能であるパターン分離能をマウスで評価した先行研究があり、これを参考に本研究でもラットのモデル確立を試み、その確立に成功した。さらに、この実験モデルを用いて、海馬GLがパターン分離能に及ぼす効果の検証を試みたところ、海馬GLは低難易度課題の成績に影響を及ぼさず、高難易度課題でのみその成績を向上させたことから、海馬GLは単なる新奇物体識別能に影響を及ぼさないが、新奇物体を識別するパターン分離能を高めることを世界で初めて明らかにした。関連する成果をScientific Reports(IF = 4.3)に公表した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Hyper-hippocampal glycogen induced by glycogen loading with exhaustive exercise2018

    • Author(s)
      Soya Mariko、Matsui Takashi、Shima Takeru、Jesmin Subrina、Omi Naomi、Soya Hideaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: - Issue: 1 Pages: 1285-1285

    • DOI

      10.1038/s41598-018-19445-4

    • NAID

      120007134504

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Essential role of exhaustive exercise in the hippocampal glycogen loading-enhanced memory function.2018

    • Author(s)
      Soya M, Liu YF, Matsui T, Soya H.
    • Organizer
      Human High Performance-oriented Sports Neuroscience by Integrating Basic Neuroscience
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フルスルチアミン塩酸塩で高まる自発行動性と脳内モノアミン2017

    • Author(s)
      征矢茉莉子、才記壮人、松井崇、二宮信二、征矢英昭
    • Organizer
      第72回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Short-term exercise regimen inducing hyper-hippocampal glycogen enhances pattern separation: A novel strategy potentiating hippocampus-dependent learning and memory.2017

    • Author(s)
      Soya M, Liu YF, Matsui T, Soya H
    • Organizer
      Optogenetics Research Society Japan International Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hyper-hippocampal glycogen deposit induced by preloading of exercise and high carbohydrate diet: A possible strategy to enhance memory function2016

    • Author(s)
      M. Soya, T. Shima, T. Matsui, H. Soya
    • Organizer
      Neuroscience 2016
    • Place of Presentation
      San diego, USA
    • Year and Date
      2016-11-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海馬グリコゲンローディングには疲労困憊運動が必須である2016

    • Author(s)
      征矢茉莉子、島孟留、松井崇、征矢英昭
    • Organizer
      第71回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      いわて県民情報交流センター(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-09-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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