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Role of the midbrain dopamine-striatal system in exercise timing synchronization in social wheel cages

Research Project

Project/Area Number 20K11396
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Yamanaka Ko  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (40551479)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords運動意欲伝搬 / 社会的運動ケージ / 社会的接触度 / 自発運動 / 相互相関解析 / ドーパミン / 線条体 / ラット / 運動意欲 / 回転ホイール / 同期 / 社会的伝搬 / 回転ホイールケージ / 運動量
Outline of Research at the Start

運動意欲の維持・向上をもたらす方法の一つとして「意欲の高い他者と一緒に運動する」ことが挙げられる。なぜ他者の運動意欲に自己の運動意欲が触発されるのか?本研究では「他者の運動意欲が中脳ドーパミンー線条体系を介して伝搬する」という仮説の検証を目的とする。社会的回転ホイール付ケージを用いて、他者が自己の運動意欲に及ぼす影響について調べる。さらに行動中ラットのドーパミン神経細胞活動記録・ドーパミン受容体の選択的機能操作を行い、運動意欲伝搬の神経基盤を明らかにする。運動意欲に影響する社会的変数を同定することによって、他者との相互作用に重みづけした新しい社会的運動プログラムの開発につなげる。

Outline of Final Research Achievements

An effective method for maintaining and enhancing exercise motivation is "exercising with highly motivated others." However, the reasons behind the presence or actions of others stimulating an individual's exercise motivation remain unclear. In this research project, a social wheel exercise cage was developed and a behavioral experimental model using animals (rats) was established to investigate whether social interactions can affect the motivation to exercise. The results indicate that exercise timing synchronization occurred among individuals in situations with high social interaction. Furthermore, this synchronization may require some form of physical contact, including not only visual, but also olfactory and tactile inputs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

適度な運動が我々の健康の維持・増進やさまざまな疾病予防に効果的であることはよく知られているが、運動習慣者の割合は30%程度であるといわれており、習慣的な運動を行うことは言うは易く行うは難しである。本研究課題で開発した動物実験モデルは他者の存在や行動によって自身の運動意欲が触発される「運動意欲伝搬」の神経メカニズムに迫ることができる可能性を有するという点で学術的意義があると考えられる。このしくみを明らかにすることで「意欲の高い他者と一緒に運動する」という運動意欲の維持・向上をもたらす方法の科学的エビデンスを供する可能性を有することが社会的意義である。

Report

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

    (12 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Conditional regulation of blood pressure in response to emotional stimuli by the central nucleus of the amygdala in rats2022

    • Author(s)
      Ko Yamanaka, Hidefumi Waki
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 運動時の動機づけと情動ー線条体と扁桃体に着目してー2020

    • Author(s)
      山中 航, 和気 秀文
    • Journal Title

      体育の科学

      Volume: 70(11) Pages: 778-782

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Synchronization of exercise timing in a social wheel cage requires physical contact between individuals2024

    • Author(s)
      Yamanaka K, Kim J, Waki H.
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Regular voluntary exercise prevents decreased NAD+ levels and cognitive function in aged mice2024

    • Author(s)
      Kim J, Park J, Yamanaka K, Waki H.
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of differential social contacts between two rats on their motivation for rotatory wheel exercise2023

    • Author(s)
      Yamanaka K, Kim J, Waki H.
    • Organizer
      The 10th Federation of the Asian and Ocecanian Physiological Societies (FAOPS) Congress EXCO Daegu, Korea
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exercise regulates NAD + in the hippocampus to prevent cognitive decline induced by physical inactivity.2023

    • Author(s)
      Kim J, Park J, Yamanaka K, Waki H.
    • Organizer
      The 10th Federation of the Asian and Ocecanian Physiological Societies (FAOPS) Congress EXCO Daegu, Korea
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synchronization of the exercise timing of two rats in a social wheel cage2023

    • Author(s)
      山中航、和気秀文
    • Organizer
      第100回日本生理学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 社会的ホイールケージにおけるラットの運動タイミングの同期2021

    • Author(s)
      山中航
    • Organizer
      第3回共調的社会脳研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 運動時の情動と心血管応答制御における扁桃体中心核の役割2021

    • Author(s)
      山中航、月岡惠惟、和気秀文
    • Organizer
      第74回日本自律神経学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 社会的ホイールケージにおけるラットの運動タイミングの同期2021

    • Author(s)
      山中航、和気秀文
    • Organizer
      第76回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 第2章 運動と健康 2.心身の健康を支える体力と運動、「すべての診療科で役立つ 身体運動学と運動療法」2022

    • Author(s)
      和氣秀文, 山中航;編)曽根博仁
    • Total Pages
      187
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758123884
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 運動していて「つらい」と感じるのは、なぜなのか? 複雑な脳のメカニズムを解き明かす

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/sports/news/20210126-01.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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