• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

拡散MRIと機能MRIによる機械学習を用いた運動機能ネットワーク可塑性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K09005
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

丹下 祐一  順天堂大学, 医学部, 准教授 (60296853)

研究分担者 和気 秀文  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 教授 (50274957)
中島 円  順天堂大学, 医学部, 准教授 (50317450)
新井 一  順天堂大学, 医学部, 教授 (70167229)
田中 聡久  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70360584)
菅野 秀宣  順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (90265992)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード脳可塑性 / MRI / VolBM / MTsat / TBSS / brain machine interface / Brain plasticity / 拡散MRI / 機能MRI / 機械学習 / 神経可塑性
研究成果の概要

国際的な体操選手(WCGs)において、異なる体育種目選手間における特異的能力と灰白質(GM)体積の関係を解明した。形態計測(VolBM)にてWCGsは対照群と比較して、下頭頂小葉、中側頭回、中心前回、中前頭回吻側と上前頭回において高い体積量を示した。更に、吊り輪と下頭頂小葉、平行棒と中前頭回吻側など、特定の脳領域と各競技難易度の間に正相関がみられた。これらは、空間認知能力、視覚、作業記憶と運動制御に関連した脳可塑性によって齎された体操能力の神経基礎を反映していると結論される。本件研究により、体操選手における長期の重点トレーニングと脳可塑性の関係の一端が解明された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動機能に長けたアスリートにおける運動関連タスクにより、脳の賦活部位は縮小かつ効率化されうるというneural efficient hypothesisを実践し、機能と構造を融合させた総合的なメカニズムを解明した。これにより、運動機能の可塑性促進部位およびネットワークが特定され、積極的な脳神経外科手術の実践や治療成績向上に寄与すること可能となり得ると考えられる。また、人工知能機能を付加したBrain machine interfaceへの応用に結び付け、脳卒中等により運動機能を喪失した患者に対するテーラーメイド・リハビリテーションの実現に寄与する。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2018

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

  • [雑誌論文] Regional brain gray matter volume in world-class artistic gymnasts2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuo Makoto、Kamagata Koji、Kuramochi Mana、Andica Christina、Tomita Hiroyuki、Waki Hidefumi、Sugano Hidenori、Tange Yuichi、Mitsuhashi Takumi、Uchida Wataru、Takenaka Yuki、Hagiwara Akifumi、Harada Mutsumi、Goto Masami、Hori Masaaki、Aoki Shigeki、Naito Hisashi
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 70 号: 1 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1186/s12576-020-00767-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional MRI and Structural Connectome Analysis of Language Networks in Japanese-English Bilinguals2020

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhashi Takumi、Sugano Hidenori、Asano Keiko、Nakajima Takayuki、Nakajima Madoka、Okura Hidehiro、Iimura Yasushi、Suzuki Hiroharu、Tange Yuichi、Tanaka Toshihisa、Aoki Shigeki、Arai Hajime
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 431 ページ: 17-24

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2020.01.030

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] functional MRI, diffusion MRIによる小児期の言語可塑性関与領域及びネットワー クの検討2018

    • 著者名/発表者名
      三橋匠、菅野秀宣、中島円、肥後拓磨、飯村康司、鈴木皓晴、新井一、浅野恵子、中嶋高幸、田中聡久
    • 学会等名
      第60回日本小児神経学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional MRI及びConnectomeによる言語可塑性関連領域及びネットワークの解析2018

    • 著者名/発表者名
      三橋匠、菅野秀宣、中島円、肥後拓磨、飯村康司、鈴木皓晴、新井一、浅野恵子
    • 学会等名
      第48回日本臨床神経生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional MRI and Structural Connectome Mapping Analysis of Language Networks in Japanese-English Bilinguals2018

    • 著者名/発表者名
      川村海渡、菅野秀宣、中島円、肥後拓磨、飯村康司、鈴木皓晴、三橋匠、新井一、浅野恵子
    • 学会等名
      2018 American Epilepsy Society Annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 世界トップレベルの体操競技選手の長期間のトレーニングによる脳灰白質体積:正常対照群との比較2018

    • 著者名/発表者名
      倉持麻奈、鎌形康司、アンディカ クリスティナ、冨田洋之、武中祐樹、萩原彰文、福尾誠、原田睦巳、和気秀文、内藤久士、青木茂樹
    • 学会等名
      第46回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-shell DWIを用いた世界的な体操競技選手のコネクトーム解析の検討2018

    • 著者名/発表者名
      内田航、鎌形康司、アンディカ クリスティナ、冨田洋之、倉持麻奈、武中祐樹、萩原彰文、福尾誠、原田睦巳、和気秀文、内藤久士、青木茂樹
    • 学会等名
      第46回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi