2017 Fiscal Year Annual Research Report
Translational study on exercise program for promoting vitality of body and mind: unravel the mechanism of enhancing motivation and cognitive function in brain.
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15H01828
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
征矢 英昭 筑波大学, 体育系, 教授 (50221346)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
McHugh Thomas 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (50553731)
功刀 浩 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第三部, 部長 (40234471)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 運動 / 認知機能 / 意欲 / fMRI / DREADDシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
意欲と認知を共に高める実装可能な運動条件を解明し、健常者だけでなく海馬の機能低下が起こる精神・神経変性疾患にも有用かどうか明らかにするため、以下の３つのプロジェクトを遂行した。
プロジェクト１では、脳内ドーパミン（DA）系の活性化を通して意欲を高める運動が海馬の可塑性を高める条件であるとする仮説を実証するため、平成28年度に導入が完了したTH (Tyrosine hydroxylase)-Creラットを用い、任意にDA神経の活性化を調整できるDREADDシステムの確立に努めた。アデノ随伴ウイルスベクターの遺伝子導入など各種条件を含め、低強度運動時の脳内DAの役割を検討中である。
プロジェクト２では、低強度運動が意欲と認知機能に与える影響に関して健常若齢成人及び高齢者を対象に検証することを目的とし、以下の実験を実施した。実験2-1では、平成27、28年度に行った機能的MRIを使った実験結果から、一過性の低強度運動が記憶能を向上させ、この背景として海馬やその周辺領域の機能的活性化、歯状回/CA3と他の皮質領域との連携強化が関与することが示唆された。この成果は高インパクトジャーナルに投稿中である。実験2-2では、健常高齢者を対象に短期間（６週間）の低強度運動介入を行い、海馬や前頭前野の構造・機能に及ぼす影響を検討した。その結果、前頭前野の実行機能を評価する認知課題成績の向上や、海馬下位領域の一部では体積が増加する傾向がみられ、現在論文投稿準備中である。
プロジェクト３では、統合失調症モデルマウスを用いて運動の効果を検証したところ、４週間の低強度運動の介入によりモデルマウスで見られる海馬関連の認知機能低下が抑制されることを明らかにした。今後このモデル動物を用い、統合失調症の主症状である陰性及び陽性症状についても運動効果を検討していく研究の足がかりができた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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