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Identification of functional brain networks recruited by physical exercise and its plasticity

Research Project

Project/Area Number 16K13017
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Sports science
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

KITA Ichiro  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 教授 (10186223)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西島 壮  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 准教授 (10431678)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords運動 / 神経活動 / 機能的脳神経回路 / 免疫組織化学 / 相関分析 / 可塑性 / 行動神経科学 / 精神機能 / 脳神経回路
Outline of Final Research Achievements

Accumulating evidence suggested that physical exercise improves various brain functions, including memory and learning, emotion and cognitive/executive functions. The multiple effects of exercise on the brain function may be due to interaction of neural activation of multiple brain regions stimulated by exercise. In the present study, we tried to identify the functional brain network recruited by acute treadmill running in male Wistar rats, using c-Fos immunohistochemistry and correlation analysis. We found that the functional brain network recruited by exercise was formed depending on exercise intensity, and that chronic regular exercise could remodel the functional brain network recruited by acute exercise. These results suggest that the functional brain network recruited by exercise, which is defined by co-activation of multiple brain regions, may depend on intensity and duration of the exercise.

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Adaptive Changes in the Sensitivity of the Dorsal Raphe and Hypothalamic Paraventricular Nuclei to Acute Exercise, and Hippocampal Neurogenesis May Contribute to the Antidepressant Effect of Regular Treadmill Running in Rats2017

    • Author(s)
      Nishii Ayu、Amemiya Seiichiro、Kubota Natsuko、Nishijima Takeshi、Kita Ichiro
    • Journal Title

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      Volume: 11

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2017.00235

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Negative rebound in hippocampal neurogenesis following exercise cessation2017

    • Author(s)
      Nishijima T, Kamidozono Y, Ishiizumi A, Amemiya S, Kita I
    • Journal Title

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      Volume: 312 Issue: 3 Pages: R347-R357

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00397.2016

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 幼少期ストレス直後の一過性運動が恐怖記憶形成に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      石田舞奈、山西 祐、梅原美紀子、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第72回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] 運動時に賦活する脳神経ネットワークは運動強度によって異なる2017

    • Author(s)
      笠原秀昭、西井愛裕、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第72回日本体力医学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 急性運動による脳内神経活動と抗うつ作用ー運動時間と強度の交互作用ー2017

    • Author(s)
      森川涼子、白壁麗奈、西井愛裕、相川めぐみ、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第72回日本体力医学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動がラットの向社会的行動とその神経機構に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      椎葉竜生、森川涼子、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第72回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] マウス体内埋込型の小型活動量計の妥当性検証2017

    • Author(s)
      船橋大介、武藤直也、北 一郎、西島 壮
    • Organizer
      第72回日本体力医学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 既習得学習課題直前のマイルドなストレスは意思決定における「慎重さ」を高める2017

    • Author(s)
      石田舞奈、雨宮誠一朗、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
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  • [Presentation] 急性運動がラットのセロトニン及びCRFニューロンの神経活動とうつ様行動に及ぼす影響:運動の時間と強度の交互作用2017

    • Author(s)
      笠原秀昭、森川涼子、椎葉竜生、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
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  • [Presentation] 鉄欠乏食と慢性ストレスがラットのうつ様行動と海馬神経新生に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      椎葉竜生、古屋里佳子、山田祥伍、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄欠乏食がラットのうつ様行動と海馬神経新生に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      椎葉竜生、山田祥伍、西島 壮、北 一郎
    • 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
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  • [Presentation] 運動強度の異なる慢性トレッドミル走が視床下部室傍核の感受性、海馬神経新生及びうつ様行動に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      森川涼子、西井愛裕、霜田麻奈、西島 壮、北 一郎
    • 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
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] オキシトシン経鼻投与は求心性迷走神経を介して摂食抑制及び視床下部室傍核オキシトシンニューロンのc-Fos発現を引き起こす2016

    • Author(s)
      椎葉竜生、森川涼子、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 運動時間及び強度の違いがラットのセロトニン及びCRFニューロンの神経活動とうつ様行動に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      森川涼子、椎葉竜生、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 運動条件の違いによる抗うつ作用とセロトニン神経活動の関連2016

    • Author(s)
      森川涼子、椎葉竜生、白壁麗奈、西井愛裕、相川めぐみ、西島 壮、北 一郎
    • Organizer
      第168回日本体力医学会関東地方会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都・荒川区)
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      2016 Research-status Report
  • [Book] 脳と体がよみがえる!リズム深呼吸2017

    • Author(s)
      北 一郎
    • Total Pages
      192
    • Publisher
      山と渓谷社
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      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 首都大学東京 行動生理学研究室

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/sport/personal/kita/kita.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2019-03-29  

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