2021 Fiscal Year Research-status Report

Cerebellar function on timing control motor task

Research Project

Project/Area Number	19K11578
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	船瀬広三広島大学, 人間社会科学研究科(総), 教授 (40173512)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	運動学習 / タイミング一致課題 / 小脳抑制 / 経頭蓋磁気刺激 / 可塑性
Outline of Annual Research Achievements	本研究では“ヒトのタイミング制御課題学習における中枢メカニズムを明らかにする”ことを目的とし，タイミング制御課題学習における小脳－M1抑制（CBI）の変化について調べる．研究計画初年度は，PC上での野球バッティング様課題におけるボールとバットの一致タイミング課題学習の前後で条件－刺激TMS法によるCBIの変化を観察した．その結果，一定のボール速度において突然のバットスイングスピード変化に対応するためにバットスイング開始時点を調整する運動学習に伴うCBIの脱抑制が観察され，小脳は一致タイミング課題において運動開始タイミングの学習に関わることが示された（Tanaka et al. Exp Brain Res 239: 127-139, 2021）．研究計画3年度目は，新型コロナウィルスの影響で被験者確保の困難な時期もあり，また，計画していた実験自体の困難さ等の理由により，研究計画2年度目に計画していた「バットスイング速度の変化に伴うバットスイング開始時点の学習後，CBIの脱抑制の開始時点も変化する」を変更し，初年度に実施したバットスイング速度の予期せぬ変化（ボール速度は一定）に対するタイミング一致課題学習前後に観察されたCBIの脱抑制現象という結果を踏まえて，ボール速度の変化（バットスイング速度は一定）後の学習によるCBI脱抑制について検討することとした．これは，ボール等の移動標的を打ち返すスポーツ種目において頻繁にみられる事象であり，実践的なスポーツスキルにおけるタイミング調整に関わる小脳の運動学習機能について知見を得ることが期待できる．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 初年度計画は，予定していた実験を実施し，仮説を支持する結果が得られたものの，研究計画2年度目は新型コロナウィルスの影響もあり，被験者の確保が困難であった．加えて，予定していた実験の問題点も判明し，実験内容を練り直した上で研究を継続した．研究計画3年度目は，計画変更した実験を実施し，興味深い結果を得られ，第29回日本運動生理学会で発表したものの，論文をpublishするまでには至らなかった．
Strategy for Future Research Activity	研究計画2年度に新たな実験計画を立て，初年度に実施した実験条件であったバットスイング速度の変化（ボール速度は一定）に加えて，野球における「チェンジアップ」等，より実践的なスポーツ場面で観察される，ボール速度の変化（バットスイング速度は一定）に対応するための運動学習後におけるCBI脱抑制について検討した．この条件は野球以外にも，テニスや卓球，バドミントン等の対象物を打ち返すスポーツ種目において頻繁にみられる事象であり，スポーツスキルにおけるタイミング調整に関わる小脳の運動学習機能に関する理解を深めるものと思われる．2022年度は，残額経費を使用してポスドク1名を雇用し，2021年度に実施した研究で得られた成果を論文にまとめてpublishすることを目指す．
Causes of Carryover	新型コロナウィルスの影響で，予定していた旅費の執行ができず，経費に残額が生じたので，次年度はポスドクを1名雇用し，論文publishを主たる目的として，適切な予算執行を行う．