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Identification of neural mechanisms responding to crisis perception of body balance by fMRI

Research Project

Project/Area Number 19K06875
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45060:Applied anthropology-related
Research InstitutionKyorin University

Principal Investigator

Atomi Tomoaki  杏林大学, 保健学部, 教授 (80611285)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菊池 吉晃  東京都立大学, 人間健康科学研究科, 客員教授 (50134739)
久原 重英  杏林大学, 保健学部, 非常勤講師 (60781234)
小林 邦典  杏林大学, 保健学部, 非常勤講師 (90723867)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsfMRI / 身体バランス / 運動イメージ / バランス不安定性 / 動作観察 / 自己認知 / 転倒恐怖感
Outline of Research at the Start

二足によるヒトの特異的な身体バランスの制御は多感覚の統合により動的に遂行される。またその神経機構は、転倒回避など、ヒトの環境適応や生存戦略においても重要である。さらに、近年社会的問題となっている高齢者の転倒恐怖感などは、身体バランス制御の破綻がヒトの高次な認知機能や行動にも影響を与えることを示している。本研究では、健常成人男性における身体バランスの危機的状況の認知に応答する神経機構を超高磁場磁気共鳴機能画像法(fMRI)を用いて同定し、実際のバランス能力との関係について検討する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to elucidate the neural mechanisms underlying the recognition of balance-related instability induced by visual stimuli by analyzing the relationship between brain activity measured using fMRI and balance ability assessed using accelerometers and a stabilometer. In the fMRI task, participants were presented with stimuli that combined action observation with motor imagery under conditions of varying postural stability. We analyzed changes in subjective ratings and neural responses associated with these stimuli. The results revealed that both the combination of action observation and motor imagery, as well as differences in task stability, led to alterations in activity within sensorimotor integration-related brain regions. Furthermore, significant correlations were observed between brain activity and individually measured balance indices, suggesting that neural responses within the sensorimotor system vary depending on the ability to control body balance.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、動作観察および運動イメージにより視覚刺激に対する脳活動が変化し、その応答が個々の身体バランス能力と有意に関連することを示した点において、感覚運動統合、自己投影に関わる神経機構の解明に資する学術的意義を有する。特に、運動感覚に関連する高次の脳領域が、視覚刺激の安定性や個人のバランス特性に応じて変化する可能性が示された点は、身体バランスの不安定性制御における神経基盤に関する新しい知見である。本研究の成果は、神経リハビリテーションにおける個別化された感覚運動トレーニングの設定など、運動イメージと視覚情報の統合に基づく新たな神経リハビリテーション手法の構築につながる基礎的知見を提供する。

Report

(7 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2025 2023 2022 2020 2019

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] 身体バランス不安定性に関する観察・運動イメージ時の脳活動と バランス能力の関係:fMRI研究2025

    • Author(s)
      跡見友章, 池田悠稀, 久原重英, 小林邦典, 遠藤祐太, 菊池吉晃
    • Organizer
      第21回姿勢と歩行研究会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 不安定なバランス課題に対する観察と運動イメージ実施時の脳活動:fMRI研究2023

    • Author(s)
      跡見友章,池田悠稀,久原重英,小林邦典,遠藤祐太,菊池吉晃
    • Organizer
      日本生理人類学会第84回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 不安定な立位姿勢における頭部・体幹と四肢の反応特性:位相同期値を用いた検討2022

    • Author(s)
      池田悠稀,藤木聡一朗,田中和哉,清水美穂,跡見順子,跡見友章
    • Organizer
      日本生理人類学会第83回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 不安定な立位条件下における頭部・体幹と四肢の反応特性 -加速度センサと重心動揺計を用いて-2022

    • Author(s)
      赫眞聖,熊谷優里花,田中美帆,高橋拓己,石井真日,跡見友章
    • Organizer
      第18回姿勢と歩行研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 立位での重心制御における頭部および体幹部の安定化戦略2020

    • Author(s)
      跡見友章、田中和哉、畠山望、藤木聡一朗、高野渉、清水美穂、跡見順子
    • Organizer
      日本生理人類学会第81回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 姿勢保持および日常的動作の安定性に関わる頭部および体幹部評価法の構築2019

    • Author(s)
      跡見友章、田中和哉、畠山望、藤木聡一朗、高野渉、清水美穂、跡見順子
    • Organizer
      第26回日本未病システム学会学術総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2026-01-16  

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