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スプリントパフォーマンスの向上を引き起こす人工的な体性感覚技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K10916
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59020:スポーツ科学関連
研究機関相模女子大学短期大学部

研究代表者

笹田 周作  相模女子大学短期大学部, その他部局等, 准教授 (80624824)

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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード中枢性疲労 / スプリントパフォーマンス / 反射 / 直流電気刺激 / サイクリングパワー / ニューロモジュレーション / 連発電気刺激
研究成果の概要

本研究は100m走の様な全力疾走で脳や脊髄に生じる疲労の改善を目指し、より高いスプリントパフォーマンスを実現する体性感覚増強技術を開発する目的で行った。走行時の脳や脊髄の疲労を引き起こす可能性のある下肢の体性感覚を電気刺激により増強した結果、10秒×3回の全力スプリント運動における平均パワーが増加した。この平均パワーの増加は疲労の軽減に起因していた。一方最大パワーの変化は生じなかった。この電気刺激により感覚神経で誘発される活動電位の一部は、中枢神経系を介して大腿部の膝関節伸展筋群へ伝達されることが知られている。この膝関節伸展筋群へ伝達される下行性指令は脊髄部への直流電気刺激で更に増強された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得た人工的な体性感覚の増強によるスプリントパワーの改善は、100m走等のスプリント運動を必要とするアスリートのパフォーマンスを向上させるという点で、スポーツ現場に高い貢献が期待される。また、脊髄への直流電気刺激と組み合わせることで、さらなるパフォーマンスの向上が期待できる。一方、これらの刺激によるパフォーマンス改善は、脳や脊髄が筋の能力を完全に使い切れていない事を意味する。これらの研究成果が発展することで、疲労のメカニズムや潜在能力を引き出すトレーニング方法開発につながる可能性がある。

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

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Transcranial direct current stimulation of primary motor cortex modulates post-contraction potentiation2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Ishii, Syusaku Sasada, Shinya Suzuki, Tomoyoshi Komiyama
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 10 号: 1 ページ: 13-23

    • DOI

      10.7600/jpfsm.10.13

    • NAID

      130007967772

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 年月日
      2021-01-25
    • 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] Arm cycling increases the short-latency reflex from ankle dorsiflexor afferents to knee extensor muscles.2021

    • 著者名/発表者名
      Sasada S, Tazoe T, Nakajima T, Omori S, Futatsubashi G, Komiyama T
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 125 号: 1 ページ: 110-119

    • DOI

      10.1152/jn.00299.2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Differential effects of transcranial direct current stimulation on sprint and endurance cycling2020

    • 著者名/発表者名
      Syusaku Sasada, Takashi Endoh, Tomoya Ishii, Kazuma Kawashima, Shuta Sato, Akifumi Hayashi, Tomoyoshi Komiyama
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine

      巻: 3 号: 3 ページ: 204-212

    • DOI

      10.1002/tsm2.129

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 直流電気刺激によるサイクリングパフォーマンスの改善2020

    • 著者名/発表者名
      笹田周作、小宮山伴与志
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: 70 ページ: 800-805

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 試験収縮強度の違いが筋収縮増強の効果に及ぼす効果2020

    • 著者名/発表者名
      石井智也、笹田周作、小宮山伴与志
    • 学会等名
      第78回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 継続的な運動の有無に応じた経頭蓋直流電気刺激による 全力踏み台昇降運動パフォーマンスの改善2019

    • 著者名/発表者名
      笹田周作, 石井 智也, 小宮山伴与志
    • 学会等名
      第27回日本運動生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 継続的な運動の有無に応じた経頭蓋直流電気刺激による 全力踏み台昇降運動パフォーマンスの改善2019

    • 著者名/発表者名
      笹田周作, 石井 智也, 小宮山伴与志
    • 学会等名
      第7回スポーツ健康科学学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄直流電気刺激による刺激条件依存的な持久性サイクリングの疲労軽減2019

    • 著者名/発表者名
      笹田周作, 川島和真, 戸村文, 石井智也, 小宮山伴与志
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄直流電気刺激による 不随意なサイクリングケイデンスの上昇2018

    • 著者名/発表者名
      笹田周作、石井智也、遠藤隆志、小宮山伴与志
    • 学会等名
      第26回日本運動生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄直流電気刺激による不随意なサイクリング回転数の上昇2018

    • 著者名/発表者名
      笹田周作、石井智也、遠藤隆志
    • 学会等名
      第6回スポーツ健康科学学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄直流電流刺激による サイクリング位相依存的な皮膚反射の修飾2018

    • 著者名/発表者名
      笹田周作、石井智也、遠藤隆志、中島剛、小宮山伴与志
    • 学会等名
      第73回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Involuntary changes in leg cycling cadence following transcutaneous spinal direct current stimulation2018

    • 著者名/発表者名
      S SASADA. T YAMAGUCHI, T ISHII, T NAKAJIMA, T ENDOH, T KOMIYAMA
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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