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ストレスが引き起こす生体防御反応が運動学習に及ぼす影響とそのメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K01603
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 身体教育学
研究機関東海大学

研究代表者

加藤 明  東海大学, 医学部, 准教授 (70546746)

研究分担者 木村 穣  東海大学, 医学部, 教授 (10146706)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードストレス / 運動学習 / 眼球運動 / コルチコトロピン放出因子 / 室傍核 / トレーニング / 光遺伝学 / コルチコステロン / optogenetics / CRF
研究成果の概要

本研究はストレス反応と運動学習とのクロストークを明らかにすることを目的とした。拘束ストレス負荷により前庭動眼反射運動学習が低下する一方、短期ストレス負荷中の室傍核ニューロンの選択的抑制によって運動学習効率が改善した。これは室傍核から分泌されストレス反応を引き起こすCRFが運動学習を制御する神経回路に対して負の方向に働いたことを示している。小脳に投射する下オリーブ核のCRFは運動学習に正に働くことから、ストレスを受けることで室傍核からCRFが大量に放出されると、未知のプロセスによって下オリーブ核におけるCRFの発現が抑えられ、小脳での運動学習プロセスが抑制されている可能性が考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

効果的な運動学習を行なうためには、トレーニングの強度だけでなく、いかにストレスを調節するかが重要であることは経験的に知られているが、運動学習の効率に及ぼすストレスの影響については行動学的・心理学的アプローチが多く行なわれており、その神経回路メカニズムの詳細については不明な点が多い。本研究で得られた、同じ CRF 分子が脳内の発現個所により運動学習に対して逆方向の働きを担うという結果は、将来的にスポーツやリハビリテーションにおける効果的なストレス抑制につながる意義深い結果となった。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optogenetic Control of Synaptic AMPA Receptor Endocytosis Reveals Roles of LTD in Motor Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Kakegawa Wataru、Katoh Akira、Narumi Sakae、Miura Eriko、Motohashi Junko、Takahashi Akiyo、Kohda Kazuhisa、Fukazawa Yugo、Yuzaki Michisuke、Matsuda Shinji
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 99 号: 5 ページ: 985-998

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2018.07.034

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空間認知における前庭動眼反射適応のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      加藤明
    • 雑誌名

      バイオメカニズム学会誌 Journal of the Society of Biomechanisms

      巻: 41 ページ: 171-175

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Bioadhesive Phosphorescent Particles and Their Use as makers for video-oculography2016

    • 著者名/発表者名
      Hatanaka T, Takeuchi E, Katoh A, Yamaki T, Uchida M and Natsume H.
    • 雑誌名

      Tokai J Exp Clin Med

      巻: 41 ページ: 46-53

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Inhibition of PVN neurons influences stress-induced changes of motor learning in the VOR.2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Katoh and Aiko Yamagiwa
    • 学会等名
      48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「眼」で診る脳 ~前庭動眼反射を中心として~2018

    • 著者名/発表者名
      加藤明
    • 学会等名
      第10回日本スポーツ視覚研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトNeuropathy Target Esterase高発現マウスとマウスホモログ遺伝子変異マウスの行動解析2018

    • 著者名/発表者名
      木村 穣、加藤 明、阿部如子、本杉 奈美、坂部 貢
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Influence of formaldehyde gas exposure to reflexive eye movements in mice Mechanisms for stimulus generalization of learned changes in the vestibulo-ocular reflex.2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 明、酒井 駿一、遊部 雅生、立崎 武弘、坂部 貢、木村 穣
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Computational analysis to identify potential instructive signals for an oculomotor learning process.2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Katoh
    • 学会等名
      4th Dynamics Days Central Asia
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 前庭動眼反射の運動学習を引き起こす instructive signal2017

    • 著者名/発表者名
      加藤明
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 3μm 帯レーザを用いたホルムアデヒド暴露条件モニタリング2017

    • 著者名/発表者名
      酒井駿一,遊部雅生,加藤明, 内山一樹,石川大樹
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Real time measurement of Folmaldehyde using 3μm difference frequency laser2017

    • 著者名/発表者名
      S Sakai, M Asobe, A Katoh, A Tokura
    • 学会等名
      ALPS 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトNeuropathy Target Esteras遺伝子導入マウスを用いたシックハウス症候群関連化学物質の生体影響の解析2016

    • 著者名/発表者名
      木村 穣, 加藤 明, 本杉 奈美, 大久保 朋一, 畑中 朋美, 坂部 貢, 田中 正史
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜パシフィコ(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Positive contribution of corticotropin releasing factor on motor learning.2016

    • 著者名/発表者名
      Katoh A, Hatanaka T, Kimura M, Takeuchi E.
    • 学会等名
      15th MOLECULAR and CELLULAR COGNITION SOCIETY MEETING
    • 発表場所
      Westin Gaslamp Quarter&Convention Center (USA, San Diego)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of corticotropin releasing factor on motor learning.2016

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi E, Hatanaka T, Katoh A and Kimura M.
    • 学会等名
      10th FENS Forum 2016
    • 発表場所
      Bella Center (Denmark, Copenhagen)
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホルムアルデヒドガス曝露による反射性眼球運動への影響2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 明,三島亜希子,麥倉信一郎,立崎武弘,遊部雅生,坂部 貢,木村 穣
    • 学会等名
      第25回日本臨床環境医学会学術集会
    • 発表場所
      郡山商工会議所会館(福島県郡山市)
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 東海大学創造科学技術研究機構

    • URL

      http://www.pr.tokai.ac.jp/tuiist/tt/announcement_katou.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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