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認知機能を高める海馬グリコゲンローディング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16J05042
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 スポーツ科学(A)
研究機関筑波大学

研究代表者

征矢 茉莉子  筑波大学, 人間総合科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード海馬グリコゲン / グリコゲンローディング / 認知機能 / パターン分離能
研究実績の概要

本年度は、前年度までに確立した、海馬グリコゲンを特異的に増加させる「海馬グリコゲンローディング(GL)」が海馬の担う認知機能(記憶・学習能)に及ぼす効果の検討を積極的に試みた。海馬グリコゲンは、糖源分解と解糖系を通じて乳酸となり、記憶・学習能に重要な役割を果たすことが薬理・遺伝的手法によって明らかにされているが、本研究はGLが高める海馬グリコゲン量の意義を明らかにする点でスポーツ科学・神経科学的に非常に画期的である。この実現には、①海馬特異的記憶学習能を評価できる、②絶食や絶水が不要である、③1日で終了できる、という3条件が必須で、既存の研究手法では対応困難だったため、新たな行動実験モデル確立に第一義的に取り組んだ。その結果、上記の3条件を満たす行動実験として新奇物体再認テストが選ばれたが、通常、このテストで評価できる機能は海馬特異的な機能ではないことが問題となった。この問題を解決するため、このテストで用いる課題の難易度を高めることで海馬特異的な機能であるパターン分離能をマウスで評価した先行研究があり、これを参考に本研究でもラットのモデル確立を試み、その確立に成功した。さらに、この実験モデルを用いて、海馬GLがパターン分離能に及ぼす効果の検証を試みたところ、海馬GLは低難易度課題の成績に影響を及ぼさず、高難易度課題でのみその成績を向上させたことから、海馬GLは単なる新奇物体識別能に影響を及ぼさないが、新奇物体を識別するパターン分離能を高めることを世界で初めて明らかにした。関連する成果をScientific Reports(IF = 4.3)に公表した。

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

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Hyper-hippocampal glycogen induced by glycogen loading with exhaustive exercise2018

    • 著者名/発表者名
      Soya Mariko、Matsui Takashi、Shima Takeru、Jesmin Subrina、Omi Naomi、Soya Hideaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: - 号: 1 ページ: 1285-1285

    • DOI

      10.1038/s41598-018-19445-4

    • NAID

      120007134504

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Essential role of exhaustive exercise in the hippocampal glycogen loading-enhanced memory function.2018

    • 著者名/発表者名
      Soya M, Liu YF, Matsui T, Soya H.
    • 学会等名
      Human High Performance-oriented Sports Neuroscience by Integrating Basic Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フルスルチアミン塩酸塩で高まる自発行動性と脳内モノアミン2017

    • 著者名/発表者名
      征矢茉莉子、才記壮人、松井崇、二宮信二、征矢英昭
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Short-term exercise regimen inducing hyper-hippocampal glycogen enhances pattern separation: A novel strategy potentiating hippocampus-dependent learning and memory.2017

    • 著者名/発表者名
      Soya M, Liu YF, Matsui T, Soya H
    • 学会等名
      Optogenetics Research Society Japan International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyper-hippocampal glycogen deposit induced by preloading of exercise and high carbohydrate diet: A possible strategy to enhance memory function2016

    • 著者名/発表者名
      M. Soya, T. Shima, T. Matsui, H. Soya
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      San diego, USA
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海馬グリコゲンローディングには疲労困憊運動が必須である2016

    • 著者名/発表者名
      征矢茉莉子、島孟留、松井崇、征矢英昭
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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