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運動技能学習における競争の効用

研究課題

研究課題/領域番号 18K13378
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分10040:実験心理学関連
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所 (2019-2021)
生理学研究所 (2018)

研究代表者

菅原 翔  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 主任研究員 (80723428)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード運動学習 / 機能的MRI / 動機づけ / 一次運動野 / 中脳 / 記憶 / 系列運動学習 / 記憶痕跡 / 超高磁場MRI / 腹側被蓋野 / 機能的磁気共鳴画像法 / 競争 / 定着
研究成果の概要

異動および感染症蔓延による当初計画を変更し、系列運動技能の記憶表象の神経基盤と、動機づけと運動を繋ぐ神経機構を明らかにすることを目的とした。系列運動技能の記憶表象を検討するために機能的MRIを用いた2つの実験を実施し、学習形式に応じて異なる記憶表象が左頭頂間溝前方部と両側背側運動前野に形成され、実行する際には一次運動野で記憶の統合が生じることを明らかにした。動機づけと運動を繋ぐ神経基盤についても機能的MRI実験を実施し、腹側中脳と一次運動野を結ぶ神経経路が動機づけに応じた運動出力増強を媒介するという知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

発話やタイピングに限らず系列運動技能は我々の生活に不可欠であり、運動技能学習の性質を明らかにする上で非常に重要な技能形態である。これまで困難であった運動技能に関する記憶の動態を、学習に伴う機能的結合変化を利用して立証したことは、本研究分野への貢献が非常に大きい。系列運動技能の記憶基盤が絞り込まれたことで、今後は記憶表象の子細な分析や介入による変容を意図した研究の発展が期待される。また、これまで明らかでなかった動機づけによるパフォーマンス促進を規定する神経基盤を同定したことは、運動パフォーマンス向上を目指すスポーツやリハビリテーション研究へ大きな示唆を与えることが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018 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) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The integrative role of the M1 in motor sequence learning2021

    • 著者名/発表者名
      Hamano Yuki H.、Sugawara Sho K.、Fukunaga Masaki、Sadato Norihiro
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 760 ページ: 136081-136081

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.136081

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 意欲は身体運動に影響を与えるのか2020

    • 著者名/発表者名
      菅原翔・鈴木迪諒・西村幸男
    • 雑誌名

      linical Neuroscience別冊

      巻: 38 ページ: 740-742

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The motor engram as a dynamic change of the cortical network during early sequence learning: An fMRI study2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki H. Hamano, Sho K. Sugawara, Takaaki Yoshimoto, Norihiro Sadato
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 153 ページ: 27-39

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.03.004

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒト脊髄の運動準備活動:脳脊髄同時 fMRI研究2021

    • 著者名/発表者名
      菅原翔・臼田升・福山博幸・雨宮きよみ・西村幸男
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The relationship between digit representation and myelin distribution in human S12021

    • 著者名/発表者名
      Sho K. Sugawara
    • 学会等名
      JHBI Talk Series
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The functional role of ventral midbrain for motivated motor outputs in humans2020

    • 著者名/発表者名
      Sho K. Sugawara, Yoshihisa Nakayama, Tetsuya Yamamoto, Yuki H. Hamno, Norihiro Sadato, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The spatial distribution of corticospinal tract in human based on diffusion fiber tractography2020

    • 著者名/発表者名
      Noboru Usuda, Sho K. Sugawara, Hiroyuki Fukuyama, Kiyomi Amemiya, Kimitaka Nakazawa, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] VTA is involved in both preparation and execution of motivated motor output2019

    • 著者名/発表者名
      Sho K. Sugawara, Yoshihisa Nakayama, Tetsuya Yamamoto, Yuki H. Hamno, Norihiro Sadato, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      NCM2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VTA-M1 contributes to human motivated motor outputs2019

    • 著者名/発表者名
      Sho K. Sugawara, Yoshihisa Nakayama, Tetsuya Yamamoto, Yuki H. Hamno, Norihiro Sadato, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      OHBM 25th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The integrative role of the M1 for the motor sequence learning2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki H. Hamano, Sho K. Sugawara, Masaki Fukunaga, Norihiro Sadato
    • 学会等名
      Society for Social Neuroscience 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Motor Skills and its interaction with a reward2018

    • 著者名/発表者名
      Sho K. Sugawara
    • 学会等名
      Institut du Cerveau et de la Moelle Epiniere
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Motor engram is encoded in dormant neuronal network2018

    • 著者名/発表者名
      Sho K. Sugawara, Masaki Fukunaga, Yuki H. Hamano, Takaaki Yoshimoto, Norihiro Sadato
    • 学会等名
      3rd Annual meeting of ISMRM Japanese Chapter
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Motor engram is encoded in dormant neuronal network2018

    • 著者名/発表者名
      Sho K. Sugawara, Masaki Fukunaga, Yuki H. Hamano, Takaaki Yoshimoto, Norihiro Sadato
    • 学会等名
      FENS2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VTA-M1 pathway contributes to human motivated motor output2018

    • 著者名/発表者名
      Sho K. Sugawara, Yoshihisa Nakayama, Masaki Fukunaga, Tetsuya Yamamoto, Norihiro Sadato, Yukio Nishimura
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 脳機能再建プロジェクト・ホームページ

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/neuroprosth/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 脳機能再建プロジェクトHP

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/neuroprosth/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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