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The excitability of the spinal motor neurons by the coordinated exertion of force

Research Project

Project/Area Number 20K11454
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
Research InstitutionUniversity of Marketing and Distribution Sciences

Principal Investigator

SEKI Kazutoshi  流通科学大学, 人間社会学部, 教授 (30552210)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高原 皓全  吉備国際大学, 社会科学部, 准教授 (20641327)
山口 英峰  吉備国際大学, 社会科学部, 教授 (30388996)
小野寺 昇  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (50160924)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords力発揮調整能 / 脊髄α運動ニューロン / F波 / 加齢 / 運動習慣 / 利き手・非利き手 / F波出現頻度 / 利き手 / 潜時 / 筋電図
Outline of Research at the Start

申請者は、「力発揮調整能」に関わる脊髄α運動ニューロンの興奮性適応が、力発揮中のみではなく、力発揮直後においても①運動習慣の有無、②加齢の影響を受けることを明らかにしている。しかしながら、力発揮後の時間経過における様相は不明であり、更なる検討の必要性が生じた。さらに、③利き手・非利き手には運動制御機能に差が生じることから、個人 内における様相を明らかにする意義も唱えられた。そこで、運動出力の最終共通路である 『脊髄α運動ニューロンの興奮性』を指標として個人間・個人内差から力発揮加減の調整能 を総合的に把握し、運動前・中・後の時間経過に伴う神経-筋系の亢進度合いを解明する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to clarify that the excitability of the spinal α-motor neurons associated with force adjustment based on 1) exercise habits, 2) aging, 3) dominant and non-dominant hands. The exercise tasks consisted of 1) an isometric muscle strength maintenance task, and 2) a gradual muscle strength increase/decrease task, and participants were asked to perform 20-second grip exercises.
The effects of aging were seen from the resting level, and the excitability of the spinal α-motor neurons of the elderly group showed significantly higher values than the young. It was suggested that its depend on the exercise intensity of the grip exercise with 1) exercise habits, 2) aging, 3) dominant and non-dominant hands each cause differences. These results suggested that the excitability of the spinal α-motor neurons by the coordinated exertion of force are affected by inter-individual (exercise habits, aging) and intra-individual (dominant and non-dominant hands) differences.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高齢者は運動習慣の影響は関係なく、若年者と比べて安静時から運動神経の興奮が高い状態であった。力発揮の調整能力およびそれらを制御する運動神経の働きは、運動習慣の有無、加齢の影響のみならず利き手・非利き手による差が観察された。また、高齢者は、力発揮後20秒間は運動神経の興奮状態の残存傾向を示した。以上のことから、力発揮調整に関わる運動神経の制御システムには、個人間・個人内差があることが示唆された。

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

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Modulation of subjective peripheral sensation, F-waves, and somatosensory evoked potentials in response to unilateral pinch task measured on the contractile and non-contractile sides2022

    • Author(s)
      Terumasa Takahara, Hidetaka Yamaguchi, Kazutoshi Seki, Sho Onodera
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Issue: 4 Pages: e0261393-e0261393

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0261393

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Blood pressure response to isometric handgrip exercise in healthy young women while hiking at an altitude of 1,200 m2022

    • Author(s)
      HORI Amane、TAKAGI Yusuke、AIKAWA Yuki、FUKUCHI Kaori、YOSHIKAWA Akari、FUJIHARA Sayane、OGISO Yosuke、SHIMOMURA Yukari、IEYOSHI Ayaka、EDAMOTO Kanako、SEKI Kazutoshi、HOTTA Norio
    • Journal Title

      Taiikugaku kenkyu (Japan Journal of Physical Education, Health and Sport Sciences)

      Volume: 67 Issue: 0 Pages: 761-773

    • DOI

      10.5432/jjpehss.22044

    • ISSN
      0484-6710, 1881-7718
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sensory gating and suppression of subjective peripheral sensations during voluntary muscle contraction2020

    • Author(s)
      Takahara Terumasa、Yamaguchi Hidetaka、Seki Kazutoshi、Onodera Sho
    • Journal Title

      BMC Neuroscience

      Volume: 21 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s12868-020-00592-2

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 利き手と非利き手の違いが等尺性維持課題時における誘発筋電図F波に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      関 和俊、高原 皓全、山口 英峰、小野寺 昇
    • Organizer
      第31回日本運動生理学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 男女における随意運動時の主観的末梢感覚変化2023

    • Author(s)
      高原 皓全、山口 英峰、関 和俊、小野寺 昇
    • Organizer
      第91回日本体力医学会中国・四国地方会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動習慣の有無と利き手と非利き手の違いが等尺性維持課題時における力発揮調整能および誘発筋電図F波に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      関 和俊、高原 皓全、山口 英峰、小野寺 昇
    • Organizer
      第38回日本体力医学会近畿地方会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 加齢差と運動習慣の有無が等尺性維持課題時における誘発筋電図F波に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      関 和俊、高原 皓全、山口 英峰、小野寺 昇
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 中高齢者の両手指タッピング運動による手指巧緻性の評価2022

    • Author(s)
      大島 秀武、関 和俊、内田 敬冶、水口 寛彦
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 気管支喘息の現病歴を有する成人男性1名の伊吹山登山時及び滞在時における肺機能の変化2022

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      髙木 祐介、小木曽 洋介、相川 悠貴、枝元 香菜子、家吉 彩夏、関 和俊
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      第26回日本ウォーキング学会
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      2022 Research-status Report
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      小木曽 洋介、山田 徳広、関 和俊、川岸 岳人、髙木 祐介
    • Organizer
      第26回日本ウォーキング学会
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      2022 Research-status Report
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    • Author(s)
      高原 皓全、山口 英峰、関 和俊、小野寺 昇
    • Organizer
      第76回日本体力医学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 運動習慣の有無が等尺性維持課題における誘発筋電図F波の変化2021

    • Author(s)
      関 和俊、高原 皓全、山口 英峰、小野寺 昇
    • Organizer
      第76回日本体力医学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 運動習慣の有無に伴う力発揮増減課題が力発揮調整能及び誘発筋電図F波に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      関和俊、高原皓全、山口英峰、小野寺昇
    • Organizer
      第35回日本体力医学会近畿地方会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 加齢差と運動習慣の有無における握力の力発揮切替に伴う誘発筋電図F波の変化2021

    • Author(s)
      関和俊、高原皓全、山口英峰、小野寺昇
    • Organizer
      第28回日本運動生理学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 体温の日内変動と筋力の連動性について2020

    • Author(s)
      山口英峰、西村一樹、高原皓全、國佐栞、玉里祐太郎、関和俊、小野寺昇
    • Organizer
      第75回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 片側上肢筋力発揮が同側および対側上肢の主観的末梢感覚と脊髄α運動ニューロンの興奮性に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      高原皓全、関和俊、山口英峰、小野寺昇
    • Organizer
      第75回日本体力医学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 加齢差に伴う力発揮増減課題が誘発筋電図F波に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      関和俊、高原皓全、山口英峰、小野寺昇
    • Organizer
      第75回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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

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