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熟達した運動パフォーマンスの基盤となる神経機構の解明

Research Project

Project/Area Number 19J01997
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionDokkyo Medical University (2020)
Fukushima Medical University (2019)

Principal Investigator

瀬戸川 将  獨協医科大学, 医学部, 助教

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords運動スキル / 習慣形成 / 行動選択 / 運動学習 / スポーツ科学
Outline of Research at the Start

卓越したスポーツ選手は長年の鍛錬によって獲得した素早い状況判断や自動化された動作の実行を可能にする。このように十分に学習した行動の実行は、脳機能イメージング研究の結果から、複数の脳領域による同時並列的な情報処理が関与していると考えられているが、これらの情報が脳内にてどのように処理・統合されるかに関しては多くの不明な点を残している。本研究では、薬理学、解剖学、電気生理学的手法を用いて学習後の適切な行動実行を可能にする脳内情報処理機構を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

卓越したスポーツ選手は長年の鍛錬によって獲得した素早い状況判断や自動化された動作の実行を可能にする。このように十分に学習した行動の実行は、脳機能イメージング研究の結果から、複数の脳領域による同時並列的な情報処理が関与していると考えられているが、これらの情報が脳内にてどのように処理されるかに関しては多くの不明な点を残している。本研究では、薬理学、解剖学、電気生理学的手法を用いて学習後の適切な行動実行を可能にする脳内情報処理機構を解明する。現在、聴覚弁別課題により得られたデータの行動解析を終了し、神経活動の記録電極を設置した全ての個体が平均11日間で学習の基準に到達することを確認した。また、正答率以外の行動学的指標(反応時間、オミッション率、行動選択の偏り)は、これまでの実験結果と類似した結果であり、頭部への慢性埋込電極の設置による行動への影響は観察されなかった。記録実験終了後は、記録部位を免疫組織化学染色により同定した。また神経活動の解析は、初年度に行った予備実験にて線条体の前方より記録された神経活動データの解析の1次解析を終了し、現在は2次解析を進めている。聴覚弁別課題獲得中のイベントに応答するニューロンの解析を実施した結果、線条体前方部では音信号、レバー押し直前、報酬獲得後に有意に発火頻度が増加・減少するニューロンを確認した。今後は、課題習熟後の線条体の細胞外神経活動記録の解析を進める予定である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Motor skills mediated through cerebellothalamic tracts projecting to the central lateral nucleus2019

    • Author(s)
      Sakayori Nobuyuki、Kato Shigeki、Sugawara Masateru、Setogawa Susumu、Fukushima Hotaka、Ishikawa Rie、Kida Satoshi、Kobayashi Kazuto
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 12 Issue: 13 Pages: 13-13

    • DOI

      10.1186/s13041-019-0431-x

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 運動を支える神経メカニズムの解明に向けて-若手研究者が挑む脳研究最前線-2020

    • Author(s)
      瀬戸川将
    • Organizer
      日本体力医学学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動を支える神経メカニズムの解明に向けて-若手研究者が挑む脳研究最前線-2020

    • Author(s)
      瀬戸川将, 小林和人
    • Organizer
      日本体力医学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 弁別行動の獲得過程における線条体局所領域間の機能シフト2019

    • Author(s)
      瀬戸川将
    • Organizer
      生理研研究会「行動の多様性を支える神経基盤とその動作様式の解明」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 聴覚弁別課題獲得中の線条体領域の異なる機能2019

    • Author(s)
      瀬戸川将, 岡内隆, 胡廸, 酒寄信幸, 重田美香, 疋島啓吾, 尾上浩隆, 崔翼龍, 小林和人
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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