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Use and keep your motoneuron: Effects of exercise habits on motoneuron numbers in middle and older adults

Research Project

Project/Area Number 24K02834
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

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

Principal Investigator

渡邊 航平  中京大学, スポーツ科学部, 教授 (20630990)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 赤津 裕康  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院 ロコモフレイルセンター, センター長 (00399734)
能登 祐一  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50637270)
吉子 彰人  中京大学, 教養教育研究院, 准教授 (70825124)
竹田 良祐  中京大学, スポーツ科学部, 特任助教 (90818725)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2028-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2027: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2024: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Keywords運動単位 / 運動神経 / 筋電図 / 加齢 / 筋力
Outline of Research at the Start

加齢にともなう筋力や筋肉量の低下には、筋線維の萎縮に加えて、それらを支配する運動神経の数が減少することも大きく寄与する。本研究では、加齢にともなう運動神経の数の減少に対する運動習慣の影響を明らかにすることを目的とし、運動習慣のある者と無い者を含む20歳~80歳代の計240名を対象とし、下肢筋における運動神経の数や骨格筋量を縦断的(3年間)に測定し、40~80歳代の90名に1年間の運動介入を行う。これらの研究から、運動神経の数を維持するためには、何歳からの運動習慣が有効か?どのような運動が有効か?年齢を重ねても同じような効果が得られるか?を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、「運動神経の数を維持する」という視点から、プレシニア世代への早期の運動習慣獲得を促すための科学的根拠の獲得を目指す。加齢にともなう筋力や筋肉量の低下には、筋線維の萎縮に加えて、それらを支配する運動神経の数が減少することも大きく寄与する。50歳以降から減少する運動神経の数は、運動トレーニングによって維持できる可能性がシニア競技者を用いた研究で明らかにされている。本研究では、加齢にともなう運動神経の数の減少に対する運動習慣の影響を明らかにすることを目的とし、運動習慣のある者と無い者を含む20歳~80歳代の計240名を対象とし、下肢筋(外側広筋、前脛骨筋)における運動神経の数や骨格筋量を縦断的(3年間)に測定するとともに、40~80歳代の90名に1年間の運動介入(レジスタンス運動もしくは有酸素運動)を行う。これらの研究から、運動神経の数を維持するためには、何歳からの運動習慣が有効か?どのような運動習慣が有効か?年齢を重ねても同じような効果が得られるか?などを明らかにする。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

高密度表面筋電図法を用いた運動単位数の推定方法を確立するため、①運動単位数の推定を行う上でいわゆるゴールドスタンダードといわれる筋内筋電図法を用いた方法で基準データを獲得するための準備、②高密度表面筋電図法を用いた際の解析アルゴリズムの構築、という2点に重点を板研究を進めた。①については研究分担者である京都府立医大の能登氏の協力の下、筋内筋電図法を用いた運動単位数の推定法のシステムを構築し、測定技術を学んだ。先行研究と比較して妥当性の高いデータ取得が可能となった。②については、研究協力者であり、運動単位分離解析アルゴリズムの第一人者であるスロベニア・マリボル大学のHolobar教授の研究室を訪問し、データ解析の相談および我々の研究課題を解決するためのアルゴリズム構築に協力を得た。以上の成果から、高密度表面筋電図法を用いた運動単位数の推定方法を確立するための準備段階を終えている。並行して、より正確に運動単位活動を評価するための「測定部位」に関する研究も進めており、日本バイオメカニクス学会で成果を公表し(唐木、渡邊ら:高密度表面筋電図法による運動単位取得数に外側広筋内の測定部位およびその解剖学的特徴が及ぼす影響)、現在は論文の投稿準備を進めている。さらに、中高年における運動単位数のデータベースを大規模で作成するため、閾値電気緊張法を用いた研究も進めており、現在40歳~80歳までのデータを約100名分取得し、筋力や筋量との関係を調査している。この成果は日本体力医学会東海地方会で報告し(井川、能登、渡邊ら:健常中年者における運動単位数の個人差と運動機能および筋形態との関係)、現在は論文投稿準備中である。

Strategy for Future Research Activity

若齢者および高齢者計20名を対象とし、筋内筋電図法と高密度表面筋電図法を併用し、運動単位数の測定を行い、その妥当性を検討する。この成果を国際学術雑誌で発表することで、新たな方法論として採用する。当該方法論に目途が立った時点より、40歳代30名、60歳代30名、80歳代30名を対象とした1年間という長期的な運動介入試験を開始する。
また、高密度表面筋電図法による運動単位取得数に外側広筋内の測定部位およびその解剖学的特徴が及ぼす影響および健常中年者における運動単位数の個人差と運動機能および筋形態との関係についての論文を国内もしくは国外の学術雑誌へ投稿する。

Report

(1 results)
  • 2024 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Maribor(スロベニア)

    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 健常中年者における運動単位数の個人差と運動機能および筋形態との関係2024

    • Author(s)
      井川快斗、竹田良祐、能登祐一、渡邊航平
    • Organizer
      第29回日本体力医学会東海地方会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 高密度表面筋電図法による運動単位取得数に外側広筋内の測定部位およびその解剖学的特徴が及ぼす影響2024

    • Author(s)
      唐木 茉里乃、功刀 峻、渡邊 航平
    • Organizer
      第30回日本バイオメカニクス学会大会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Remarks] 中京大学渡邊航平研究室

    • URL

      http://kwatanabe.net/index.html

    • Related Report
      2024 Research-status Report

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Published: 2024-04-11   Modified: 2025-12-26  

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