マイクロオフライン学習の強化による新たな運動学習プログラムの考案
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21K11299
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Niigata University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
宮口 翔太 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (60780343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大鶴 直史 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50586542)
大西 秀明 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (90339953)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 運動学習 / マイクロスケール学習 / 非侵襲的脳刺激法 / 経頭蓋交流電流刺激 / 暗黙的運動学習 / 背外側前頭前野 / 前頭頭頂ネットワーク / マイクロオフライン学習 / 神経ネットワーク / 脳磁図 / 運動スキル |
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| Outline of Research at the Start |
運動学習を向上させるための試みとして、これまで脳刺激法を利用して運動“練習中”に脳の興奮性を高める取り組みが多くされてきた。しかし近年、運動スキル向上の95％は運動練習間のわずか数秒の“休息中”に生じており（マイクロオフライン学習）、これには“神経ネットワーク”の変化が関与するという驚くべき事実が明らかになった。これまで我々は、大脳皮質の神経ネットワークを高める脳刺激法について多くの研究成果を残してきた。そこで本研究では、我々が取り組んできた脳刺激法を応用し、運動練習における休息中の神経ネットワークを強化することで、マイクロオフライン学習が高まるかどうかを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度、我々は2編の研究成果を残した。1編目では、運動学習中の休息期間に補足運動野（SMA）に経頭蓋交流電流刺激（tACS）を施行し、γ帯域のtACS介入効果が被験者のベースラインの運動スキルレベルおよび学習初期の学習効率に依存することを明らかにした。本研究成果は、Frontiers in Behavioral Neuroscienceに掲載された。
2編目では、運動練習中の極短期間の休息中の20Hzのβ-tACSが暗黙的運動課題におけるマイクロスケール学習に及ぼす影響を検討した。実験1では右背外側前頭前野を刺激し、実験2では右前頭領域と頭頂領域を刺激した。運動課題には左手でのタイピング課題を用いた。マイクロスケール学習は、マイクロオンラインゲイン（MOnG）とマイクロオフラインゲイン（MOffG）に分けて分析した。その結果、β-tACSは実験1でも実験2でも、MOnGsやMOffGsに統計的に有意な変化を示さなかった。また暗黙運動課題遂行中の運動スキルは、学習初期ではMOffGによって、学習後期ではMOnGにおいて向上していた。これらの結果から、本研究の刺激方法では、マイクロスケール学習に影響を与えないことが明らかとなった。また暗黙運動課題におけるマイクロスケール学習の新たな側面が示された。本研究成果は、Behavioral Brain Researchに掲載された。
この他にも、小脳およびSMAへのtACSによって両手の巧緻性を向上させる刺激方法を明らかにした。また頭頂間溝領域上へのtDCSにより反応抑制機能が向上することを明らかにした。これらの研究成果はBehavioral Brain Researchに掲載された。研究期間全体を通して計4編の研究論文を掲載することが出来た。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
