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皮質-基底核ループの抑制機能を高め、技能定着を促進する運動学習パラダイムの開発

Research Project

Project/Area Number 23K21595
Project/Area Number (Other) 21H03310 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionNiigata University of Health and Welfare

Principal Investigator

佐藤 大輔  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 教授 (60544393)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山代 幸哉  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 准教授 (20570782)
濱田 雅  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (40708054)
塗木 淳夫  鹿児島大学, 総合科学域総合教育学系, 准教授 (50336319)
児玉 直樹  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (50383146)
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)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Keywords運動記憶 / 想起抑制 / 運動学習 / 皮質-基底核ループ / 経頭蓋磁気刺激 / 抑制機能
Outline of Research at the Start

本研究では、脳機能イメージング法を駆使して、皮質-基底核ループによる抑制機能の時間的変動を評価する指標を確立し、技能定着に伴う抑制機能の変化を明らかにする。また、不要な記憶の想起を意図的に抑えることで必要な記憶を定着させる『意図的抑制』の理論を運動学習に応用し、意図的に抑制機能を駆動させる運動学習システムを構築する。さらに、その至適な学習条件を解明することで、学習の反復による「患者への過度な負担」や「誤った動き(悪い癖)の学習」を防ぎ、効率的に技能定着を促す革新的な運動学習法を開発する。

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は、前年度までに構築した運動学習システムを用いて、Consolidation局面において意図的な抑制を駆動させることで、運動記憶の定着が強化されるか否かを検証した。運動学習には、4方向のリーチング課題を用いて、力場環境における適応を評価した。Consolidation局面の条件設定として、通常の課題を96回実施する群 (N-full群)、通常の課題を48回実施する群(N-half群)、通常の課題と意図的な抑制課題を48回ずつ実施する群(RS群)を設定し、直後及び翌日の適応状態を群間比較した。その結果、直後にはN-full群でN-half群と比較して有意に高い適応が生じ、翌日にはN-full群とRS群において、N-half群と比較して有意に高い適応が生じた。つまり、Consolidation局面における意図的抑制が運動記憶の定着を強化することを示している。これらの結果は、Consolidation局面では、必要な動きの反復だけでなく、不要な動きの抑制を含めることで、効率的に運動記憶を定着させられる可能性があることを示している。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Action Postponing and Restraint Varies among Sensory Modalities2022

    • Author(s)
      Ikarashi Koyuki、Sato Daisuke、Ochi Genta、Fujimoto Tomomi、Yamashiro Koya
    • Journal Title

      Brain Sciences

      Volume: 12 Issue: 11 Pages: 1530-1530

    • DOI

      10.3390/brainsci12111530

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of whole-hand water flow stimulation on the neural balance between excitation and inhibition in the primary somatosensory cortex2022

    • Author(s)
      Le Cong Dat、Sato Daisuke、Ikarashi Koyuki、Fujimoto Tomomi、Ochi Genta、Yamashiro Koya
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3389/fnhum.2022.962936

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Response inhibitory control varies with different sensory modalities.2022

    • Author(s)
      Ikarashi K, Sato D, Fujimoto T, Edama M, Baba Y, Yamashiro K.
    • Journal Title

      Cerebral cortex.

      Volume: 32 Issue: 2 Pages: 275-285

    • DOI

      10.1093/cercor/bhab207

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] メディアを用いた運動介入が知的障がい児の生活機能に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      市川裕代,佐藤大輔
    • Journal Title

      アダプテッド・スポーツ科学

      Volume: -

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Does Long-Term Training in a Water Immersion Environment Change Interoception?2021

    • Author(s)
      Baba Yasuhiro、Sato Daisuke、Otsuru Naofumi、Ikarashi Koyuki、Fujimoto Tomomi、Yamashiro Koya
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 18 Issue: 19 Pages: 10259-10259

    • DOI

      10.3390/ijerph181910259

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  • [Journal Article] The unique neuromodulation using water immersion2021

    • Author(s)
      Sato Daisuke
    • Journal Title

      Niigata Journal of Health and Welfare

      Volume: 21(1) Pages: 2-11

    • NAID

      130008122430

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      益戸亮輔、塗木淳夫、野辺知弘 、塚田匠海、五十嵐小雪、塗木ひかる、山代幸哉、越智元太、藤本知臣、佐藤大輔.
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      佐藤大輔
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      第77回日本体力医学会大会
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      五十嵐小雪,佐藤大輔,藤本知臣,江玉睦明,馬場康博,山代幸哉
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      第76回 日本体力医学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Response inhibitory control varies with different sensory modalities2021

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      Ikarashi K, Sato D, Fujimoto T, Edama M, Baba Y, Ymashiro K
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      European College of Sport Science
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  • [Presentation] 月経周期による感覚運動抑制回路および運動機能の変動2021

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    • Organizer
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      木立朱珠,佐藤大輔,五十嵐小雪,山代幸哉
    • Organizer
      第21回新潟医療福祉学会学術集会
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  • [Remarks] 新潟医療福祉大学 運動機能医科学研究所

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      https://www.nuhw.ac.jp/ihmms/

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  • [Remarks] 新潟医療福祉大学 スポーツ生理学Lab

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      https://nuhw-sportsphysiolgy-lab.wraptas.site/

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  • [Remarks] 新潟医療福祉大学運動機能医科学研究所HP

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      https://www.nuhw.ac.jp/ihmms/

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  • [Remarks] 新潟医療福祉大学スポーツ生理学ラボHP

    • URL

      https://nuhw-sportsphysiolgy-lab.wraptas.site/

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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