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熟達した運動パフォーマンスの基盤となる神経機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J01997
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
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関獨協医科大学 (2020)
福島県立医科大学 (2019)

研究代表者

瀬戸川 将  獨協医科大学, 医学部, 助教

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード運動スキル / 習慣形成 / 行動選択 / 運動学習 / スポーツ科学
研究開始時の研究の概要

卓越したスポーツ選手は長年の鍛錬によって獲得した素早い状況判断や自動化された動作の実行を可能にする。このように十分に学習した行動の実行は、脳機能イメージング研究の結果から、複数の脳領域による同時並列的な情報処理が関与していると考えられているが、これらの情報が脳内にてどのように処理・統合されるかに関しては多くの不明な点を残している。本研究では、薬理学、解剖学、電気生理学的手法を用いて学習後の適切な行動実行を可能にする脳内情報処理機構を解明する。

研究実績の概要

卓越したスポーツ選手は長年の鍛錬によって獲得した素早い状況判断や自動化された動作の実行を可能にする。このように十分に学習した行動の実行は、脳機能イメージング研究の結果から、複数の脳領域による同時並列的な情報処理が関与していると考えられているが、これらの情報が脳内にてどのように処理されるかに関しては多くの不明な点を残している。本研究では、薬理学、解剖学、電気生理学的手法を用いて学習後の適切な行動実行を可能にする脳内情報処理機構を解明する。現在、聴覚弁別課題により得られたデータの行動解析を終了し、神経活動の記録電極を設置した全ての個体が平均11日間で学習の基準に到達することを確認した。また、正答率以外の行動学的指標(反応時間、オミッション率、行動選択の偏り)は、これまでの実験結果と類似した結果であり、頭部への慢性埋込電極の設置による行動への影響は観察されなかった。記録実験終了後は、記録部位を免疫組織化学染色により同定した。また神経活動の解析は、初年度に行った予備実験にて線条体の前方より記録された神経活動データの解析の1次解析を終了し、現在は2次解析を進めている。聴覚弁別課題獲得中のイベントに応答するニューロンの解析を実施した結果、線条体前方部では音信号、レバー押し直前、報酬獲得後に有意に発火頻度が増加・減少するニューロンを確認した。今後は、課題習熟後の線条体の細胞外神経活動記録の解析を進める予定である。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Motor skills mediated through cerebellothalamic tracts projecting to the central lateral nucleus2019

    • 著者名/発表者名
      Sakayori Nobuyuki、Kato Shigeki、Sugawara Masateru、Setogawa Susumu、Fukushima Hotaka、Ishikawa Rie、Kida Satoshi、Kobayashi Kazuto
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 12 号: 13 ページ: 13-13

    • DOI

      10.1186/s13041-019-0431-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 運動を支える神経メカニズムの解明に向けて-若手研究者が挑む脳研究最前線-2020

    • 著者名/発表者名
      瀬戸川将
    • 学会等名
      日本体力医学学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 運動を支える神経メカニズムの解明に向けて-若手研究者が挑む脳研究最前線-2020

    • 著者名/発表者名
      瀬戸川将, 小林和人
    • 学会等名
      日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 弁別行動の獲得過程における線条体局所領域間の機能シフト2019

    • 著者名/発表者名
      瀬戸川将
    • 学会等名
      生理研研究会「行動の多様性を支える神経基盤とその動作様式の解明」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 聴覚弁別課題獲得中の線条体領域の異なる機能2019

    • 著者名/発表者名
      瀬戸川将, 岡内隆, 胡廸, 酒寄信幸, 重田美香, 疋島啓吾, 尾上浩隆, 崔翼龍, 小林和人
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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