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競技スポーツの脳構造画像解析

Research Project

Project/Area Number 23K21614
Project/Area Number (Other) 21H03345 (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 59030:Physical education, and physical and health education-related
Research InstitutionChukyo University

Principal Investigator

荒牧 勇  中京大学, スポーツ科学部, 教授 (40414023)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 濱野 友希  早稲田大学, 理工学術院, 日本学術振興会特別研究員(PD等) (00823254)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords脳構造画像解析 / MRI / VBM / アスリート / 競技種目 / 脳構造 / 脳構造解析
Outline of Research at the Start

ヒトの運動機能や精神機能の基盤となる脳の構造的特徴が明らかになりつつある。しかしながら、競技スポーツのアスリートを対象とした脳構造研究はあまり進んでいない。
本研究は、競技スポーツの競技種目の特徴やトップアスリートの競技能力を脳の構造から説明することを目的とする。
数百名のアスリート脳構造画像をデータベース化し、そのデータを用いて、脳の局所灰白質の容積を定量的に解析するVoxel Based Morphometry(VBM)解析をおこない、各競技種目に特徴的な脳構造、トップアスリートに共通の脳構造、トップアスリートの成長過程での脳構造の変化を明らかにすることを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、競技スポーツの競技種目の特徴やトップアスリートの競技能力を脳の局所的な構造発達から説明することを目的としている。このため、多種目・多人数のアスリート脳構造画像データベースを構築し、脳の局所灰白質の容積を定量的に解析するVoxel Based Morphometry(VBM)解析をおこない、各競技種目に特徴的な脳構造、トップアスリートに共通の脳構造、トップアスリートの成長過程での脳構造の変化などを明らかにすることを目指す。
今年度は、さまざまな種目間の局所灰白質容積の比較や、さまざまな観点からのスポーツ分類により共通の成分を持つ種目をグループ化して比較を行った。また、アメリカンフットボールの被験者集団についてVBM解析した結果、経験年数と負の相関を持つ脳領域が同定されたので、現在結果をまとめている。他には、アスリートの競技能力と脳構造の関係を詳細に研究するために、身体運動パフォーマンスを計測するための動作計測システムを導入し実験環境整備を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2020年度からコロナ禍により、MRIデータ計測が困難であり、予定していたMRI脳構造データの計測ができなかった。このため、他種目多人数のスポーツ脳構造データベース構築の計画にやや遅れが生じている。しかし、新たにボクシング選手集団のデータを得ることができたことなど、状況は改善されている。

Strategy for Future Research Activity

多種目多人数のアスリートのMRI脳構造画像を計測し、アスリート脳構造画像データベースを構築する。
構築したデータベースをもとに、脳の局所灰白質の容積を定量的に解析するVoxel BasedMorphometry(VBM)解析をおこない、各競技種目に特徴的な脳構造、トップアスリートに共通の脳構造、トップアスリートの成長過程での脳構造の変化を明らかにする。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Structural brain imaging analysis of athletes2022

    • Author(s)
      荒牧 勇
    • Journal Title

      The Japanese Journal of Psychonomic Science

      Volume: 40 Issue: 2 Pages: 223-226

    • DOI

      10.14947/psychono.40.32

    • ISSN
      0287-7651, 2188-7977
    • Year and Date
      2022-03-31
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] トランポリン跳躍後の垂直跳びにおける主観的な跳躍高と 実際の跳躍高の経時的変化2022

    • Author(s)
      井出拓見、荒牧勇
    • Journal Title

      中京大学体育研究所紀要

      Volume: 36 Pages: 1-6

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of Bilateral Transcranial Direct Current Stimulation on Simultaneous Bimanual Handgrip Strength2021

    • Author(s)
      Mikito Hikosaka and Yu Aramaki
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3389/fnhum.2021.674851

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neuromuscular Fatigue in Unimanual Handgrip Does Not Completely Affect Simultaneous Bimanual Handgrip2021

    • Author(s)
      Mikito Hikosaka and Yu Aramaki
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 1-10

    • DOI

      10.3389/fnhum.2021.763580

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 片手握力発揮による疲労は両手握力発揮に完全には影響しない2022

    • Author(s)
      彦坂幹斗、荒牧勇
    • Organizer
      生理研研究会「スポーツからみる日常と非日常の神経生理学」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 身体運動認知の再適応プロセスにおける時間依存的特性 ―トランポリン跳躍後の後効果に着目して―2022

    • Author(s)
      井出拓見, 荒牧勇
    • Organizer
      生理研研究会「スポーツからみる日常と非日常の神経生理学」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アスリートの脳構造画像解析2021

    • Author(s)
      荒牧勇
    • Organizer
      日本基礎心理学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 経頭蓋直流電気刺激が両手同時に発揮する握力に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      彦坂幹斗, 荒牧勇
    • Organizer
      第27回日本バイオメカニクス学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Chronological changes in vertical jump performance and sensation after trampoline jumping exercise2021

    • Author(s)
      Ide T. and Aramaki Y
    • Organizer
      the 26th Annual Congress of the European Collage of Sport Science
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トランポリン跳躍運動により生じる運動と知覚の変調の時間依存的変化2021

    • Author(s)
      井出拓見, 荒牧勇
    • Organizer
      第15回 Motor Control 研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 片手握力発揮による疲労は両手握力発揮に部分的に影響する2021

    • Author(s)
      彦坂幹斗、荒牧勇
    • Organizer
      第15回Motor Control研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] アマチュアボクシング選手の外傷・障害調査 ―ノックアウト経験の検討―2021

    • Author(s)
      泉重樹、梅下新介、小松泰喜、荒牧勇、石橋勇、佐藤義裕、相澤徹
    • Organizer
      日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] アマチュアボクシング選手の外傷・障害調査 ―男女別の検討―2021

    • Author(s)
      泉重樹、梅下新介、小松泰喜、荒牧勇、石橋勇、佐藤義裕、相澤徹
    • Organizer
      第10回日本アスレティックトレーニング学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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

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