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片手・両手運動学習による異なる神経ネットワークの可塑的変化について

研究課題

研究課題/領域番号 15J03540
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 身体教育学(A)
研究機関広島大学

研究代表者

平野 雅人  広島大学, 総合科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード両手運動学習 / 経頭蓋磁気刺激 / 運動モジュール / 運動スキル学習 / 両手運動 / 神経科学 / 運動学習
研究実績の概要

片手と両手運動では同じ運動であってもそれらを制御する神経ネットワークが異なり,状態依存的に運動が記憶されていると報告されている.本研究は,一次運動野(M1)においても片手・両手運動間で異なる神経ネットワークが使われているかどうか明らかにするため,M1とその遠心系に表現される運動モジュールに着目し,片手・両手運動学習によって状態依存的に手指運動に関する運動モジュールが再組織化されるか明らかにする実験を実施した.
27年度と28年度に実施した研究から,系列手指運動の学習によって運動モジュール構造が再組織化されることが明らかとなったため,本研究でも系列手指運動を対象とした.系列手指運動を用いた両手運動として,左手指を軽く屈曲しながら右手で系列手指運動を行う課題を設定した.学習前後において,経頭蓋磁気刺激法(TMS)を用いて左M1を磁気刺激し,誘発される右手指運動をデータグローブを用いて記録した.その際,左手指を①安静,②軽く屈曲した状態で磁気刺激する条件を設定した.運動モジュール構造は,TMSで誘発された右手の運動から主成分分析を用いて抽出した.
結果として,条件間において,運動モジュール構造の変化に統計学的な有意差は見られなかった.この結果は,両手運動学習によって状態依存的に運動モジュール構造が再組織化されないことを示唆する.したがって,先行研究で報告されている片手・両手運動における状態依存的な学習効果は,M1とその遠心系に表現される運動モジュールレベルでは生じていないことが示唆された.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The acquisition of skilled finger movements is accompanied by the reorganization of the corticospinal system2018

    • 著者名/発表者名
      Hirano M, Kubota S, Furuya S, Koizume Y, Tanaka S, Funase K
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 119 号: 2 ページ: 573-584

    • DOI

      10.1152/jn.00667.2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between motor module and motor skill learning2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano Masato、Funase Kozo
    • 雑誌名

      Advances in Exercise and Sports Physiology

      巻: 23 ページ: 41-45

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Different effects of implicit and explicit motor sequence learning on latency of motor evoked potential evoked by transcranial magnetic stimulation on the primary motor cortex2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano M, Kubota S, Koizume Y, Tanaka S, Funase K
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: ー ページ: 1-8

    • DOI

      10.3389/fnhum.2016.00671

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interactions Among Learning Stage, Retention, and Primary Motor Cortex Excitability in Motor Skill Learning2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Hirano, Shinji Kubota, Shigeo Tanabe, Yoshiki Koizume, Kozo Funase
    • 雑誌名

      Brain Stimulation

      巻: 8 号: 6 ページ: 1195-1204

    • DOI

      10.1016/j.brs.2015.07.025

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 運動スキルのフィードフォワード制御の獲得に伴い一次運動野に可塑的変化が生じる2017

    • 著者名/発表者名
      平野雅人
    • 学会等名
      第25回日本運動生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規手指動作獲得に伴う手指シナジーの再組織化2017

    • 著者名/発表者名
      平野雅人
    • 学会等名
      第11回Motor Control 研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Reorganization of modular architectures in the corticospinal neuromuscular system by implicit and explicit learning2016

    • 著者名/発表者名
      Hirano M, Kubota S, Koizume Y, Tanaka S, Furuya S, Funase K
    • 学会等名
      6th International Conference on Transcranial Brain Stimulation, 2016
    • 発表場所
      Gottingen, Germany
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 皮質脊髄路に表現される運動モジュールの運動学習に伴う再編成2016

    • 著者名/発表者名
      平野雅人, 窪田 慎治, 古屋晋一, 小井詰喜希, 田中新也, 船瀬 広三
    • 学会等名
      第10回 Motor Control 研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 中枢神経系に表現される関節間の協調関係とその運動学習による再編成2016

    • 著者名/発表者名
      平野雅人
    • 学会等名
      第24回日本運動生理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2016-07-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 中枢神経系に表現される関節間の協調関係とその運動学習による再編成2016

    • 著者名/発表者名
      平野雅人
    • 学会等名
      第24回日本運動生理学会大会
    • 発表場所
      熊本大学 黒髪キャンパス
    • 年月日
      2016-07-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] (1)タイトル:下記参照

    • URL

      http://www.hiroshima-u.ac.jp/news/show/id/23835

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] (2)タイトル:下記参照

    • URL

      http://www.hiroshima-u.ac.jp/news/show/lang/en/id/2013

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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