2021 Fiscal Year Annual Research Report
Neural network during exercise in athletes
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18K17883
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| Research Institution | National Agency for the Advancement of Sports and Health |
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Principal Investigator |
赤澤 暢彦 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ研究部, 契約研究員 (30713250)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 認知機能 / fMRI / 疲労 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アスリートは、スポーツ競技中に高速で動くボールや相手および味方選手などの情報を確認して、瞬時に意思決定してプレーに移ることが求められている。これらの一連の動きには、注意力、判断力、情報処理能力などの実行機能が影響すると考えられている。これまでに、アスリートの実行機能は一般健常者と比べて優れており、競技パフォーマンスレベルと関連することが報告されている。本研究では、機能的磁気共鳴装置（fMRI）を用いた脳機能イメージング手法による脳活動動態に着目し、疲労困憊運動が認知機能および脳活動動態に及ぼす影響を検討した。一般若年男性19名を対象に疲労困憊運動を実施して、その前後にて実行課題中の脳活動動態をfMRIにて測定した。疲労困憊運動には、自転車エルゴメーターを用いて、漸増運動負荷試験を疲労困憊まで実施した。実行機能の評価には、単純課題と実行課題から構成させるストループテストを実施し、ストループ干渉時間を評価した。脳活動動態の評価には、3T MRI装置を用いて、T2*エコープラナー法によりBOLD信号を測定して、脳活動部位を特定した。また、疲労感、覚醒度、眠気の主観的コンディションをVisual analog scale（VAS）により測定した。疲労困憊運動の前後で、ストループ干渉時間が延長した低下群とストループ干渉時間が短縮した向上群に群分けして、それぞれの脳活動動態を解析した。向上群では疲労困憊運動の前後で脳活動パターンの変化は認められなかったが、低下群では中前頭回における脳活動賦活の増加が認められた。また、低下群では運動後における疲労感の回復が遅く、覚醒度の低下が大きかった。これらのことから、疲労困憊運動における認知パフォーマンスの変化には、運動後における疲労感および覚醒後の主観的コンディションや脳活動パターンが影響する可能性が示唆された。
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