スポーツ競技に用いられる脳機能のfMRI研究

• 研究課題/領域番号: 16650158
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 内田 直 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (00261181)
• 研究分担者: 堀野 博幸 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 助教授 (50308219) ; 矢島 忠明 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (10097264) ; 泰羅 雅登 日本大学, 大学院総合科学研究科, 教授 (50179397) ; 渡邉 丈夫 早稲田大学, 生命医療工学研究所, 講師 (90409756) ; 宮崎 真 早稲田大学, 人間科学学術院, 助手 (30392202)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 中枢神経系 / 神経科学 / スポーツ科学 / 機能的MRI / トレーニング科学 / 発達と老化

研究概要

成果をまとめる。○スポーツに使われる脳機能を形態学的研究により行った。この研究は、機能的に発達した皮質の部位が肥大することを根拠に、皮質各部位の大きさを比較する研究である。この研究からは、バレーボール選手では両側楔部・楔前部の灰白質が大きいことが示された。これは視空間的注意・処理、運動技能を、長期間に渡って獲得・反復することに適応して生じた構造の変化を表していると考えられた。○手足の屈伸運動を運動習熟者、非習熟者にfMRI撮影中に行わせ、脳の賦活部位を調べた。その結果、補足運動野、運動前野などの皮質部位は非習熟者で、大脳基底核は習熟者でより賦活が見られ、日常的運動でも習熟者では運動学習が進んだ脳機能を用いていることが想像された。○Go/No-Go課題によるソフトボール選手と非アスリートの脳機能の比較では、ソフトボール選手でNo-Go課題の際に両側前頭前野の賦活が有意に強く見られた。これは、ソフトボール選手ではより強い運動の抑制があるということを示しており、実際のバッティングの場面でも、より強い抑制が選球に関連している可能性を示唆していた。○サッカーなどでは、しばしば2次元⇔3次元の認知的置き換えを行っている。このような置き換えに使われる脳機能について明らかにした。コンピュータグラフィックスを用い円筒の配置を2次元⇔3次元で置き換える課題を用いた。これにより、3D→2Dでは上頭頂小葉、下頭頂小葉、前頭前野、右海馬傍回、左小脳後葉の賦活が見られた。2D→3Dにおいて、上頭頂小葉、下頭頂小葉、前頭前野、右海馬傍回、左小脳後葉の賦活が見られた。以上、多くの成果を得たが、今後さらに競技スポーツだけでなく健康スポーツという視点からも、運動と脳機能の関連についての研究を発展させてゆきたいと考えている。