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子どもの運動学習に関する脳神経科学的バイオマーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K11576
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59030:体育および身体教育学関連
研究機関奈良女子大学

研究代表者

中田 大貴  奈良女子大学, 工学系, 教授 (40571732)

研究分担者 紙上 敬太  中京大学, 教養教育研究院, 准教授 (20508254)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 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)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード子ども / 脳波 / 事象関連電位 / 体性感覚 / NIRS / 運動イメージ / 両足連続跳び越し / 立ち幅跳び / 誘発電位 / 運動学習 / 脳 / 発育発達
研究開始時の研究の概要

本研究では小学生の器械体操(マット運動)を対象とし、脳波事象関連電位や誘発電位を「運動学習能力の脳神経科学的バイオマーカー」として捉え、運動パフォーマンスと脳波事象関連電位や誘発電位との関連性(横断的研究)、トレーニングによって生じる運動学習能力の変化と脳神経活動の可塑的変化の関連性(縦断的研究)、運動学習過程で生じる子どもの運動イメージ形成能力に関わる脳血流動態と運動パフォーマンスとの関連を解析する。

研究成果の概要

子どもの運動学習の機序を明らかにすることは、体育・スポーツ科学の研究分野にとって重要な課題である。「なぜ動作がうまくできないのか」という根本的な問いに関し、脳神経科学的アプローチによってその答えを探ることを目的とする。本研究では小学生の器械体操を主な対象とし、脳活動動態を「運動学習能力の脳神経科学的バイオマーカー」として捉え、運動パフォーマンスとの関連を明らかにする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、子どもの運動パフォーマンスと認知機能との関係性について、特に有酸素能力に着目し、認知機能との関係性について報告がされはじめている。その中では、有酸素能力が高い子どもほど、認知機能が高いことが報告されている。しかし、実際の子どもの運動パフォーマンスと運動イメージ形成能力等に関する研究はほぼ皆無であり、推測の域を出ない。「運動が苦手な子はなぜ動作がうまくできないのか」「うまくできるためにはどうしたら良いのか」という脳内メカニズムの解明は、体育・スポーツ科学分野において非常に重要な研究テーマであり、その解決は重要な命題であると言える。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 1件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 骨盤臓器脱の予防・改善にむけた骨盤底筋エクササイズ ~女性のライフステージと生活行動の視点から~2022

    • 著者名/発表者名
      辻野和美、大高千明、中田大貴、三輪好生
    • 雑誌名

      体力科学

      巻: in press

    • 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] Modality differences in ERP components between somatosensory and auditory Go/No-go paradigms in prepubescent children.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata H, Takezawa M, Kamijo K, Shibasaki M
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16 号: 11 ページ: 0259653-0259653

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0259653

    • 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] Effects of passive heat stress and recovery on human cognitive function: An ERP study.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata H, Kakigi R, Shibasaki M
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16 号: 7 ページ: 0254769-0254769

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0254769

    • 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] スポーツの構造学 ~フリースローを例に~2021

    • 著者名/発表者名
      中田大貴
    • 雑誌名

      建築と社会

      巻: 102 ページ: 22-23

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] スポーツにおける早生まれの成長格差2021

    • 著者名/発表者名
      中田大貴
    • 雑誌名

      子どもと発育発達

      巻: 19 ページ: 10-14

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinematic characteristics of the standing long jump in young children aged 4-5 years.2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M, Ohtaka C, Fujiwara M, Nakata H
    • 雑誌名

      J Mot Learn Dev

      巻: 9 号: 1 ページ: 80-91

    • DOI

      10.1123/jmld.2020-0026

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The relationship between free-throw accuracy and performance variables in male wheelchair basketball players.2021

    • 著者名/発表者名
      Shigematsu S, Ogawa M, Neya M, Fujiwara M, Nakata H
    • 雑誌名

      J Hum Sport Exerc

      巻: in press 号: 4

    • DOI

      10.14198/jhse.2022.174.18

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relative age effects in male Japanese professional athletes: A 25-year historical analysis.2020

    • 著者名/発表者名
      Sasano N, Katsumata Y, Nakata H
    • 雑誌名

      Sports Med Open

      巻: 6 号: 1 ページ: 48-48

    • DOI

      10.1186/s40798-020-00277-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The relationship between cognitive style and sensory gating during auditory and somatosensory tasks.2020

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi Y, Aoki Y, Shibasaki M, Nakata H
    • 雑誌名

      Neurosci Lett

      巻: 738 ページ: 135354-135354

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2020.135354

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of the Position-Matching and Position-Reproducing Tasks to Detect Deficits in Knee Position Sense After Reconstruction of the Anterior Cruciate Ligament2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba T, Nakata H, Saho Y, Kanosue K, Fukubayashi T
    • 雑誌名

      J Sport Rehabil

      巻: 29 号: 1 ページ: 87

    • DOI

      10.1123/jsr.2017-0275

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Athletes’ Brain.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakata H
    • 雑誌名

      Adv Exerc Sports Physiol

      巻: 26 ページ: 31-34

    • NAID

      40022444156

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 児童の接地タイプによる疾走パフォーマンスの違い2020

    • 著者名/発表者名
      信岡沙希重、樋口貴俊、後藤悠太、中田大貴、礒繁雄、彼末一之
    • 雑誌名

      スポーツ科学研究

      巻: 17 ページ: 28-43

    • NAID

      120006891848

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 短距離走者を対象とした心理テストの時間的変動性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      橋本泰裕、中田大貴
    • 雑誌名

      陸上競技研究紀要

      巻: 16 ページ: 70-80

    • NAID

      40022555163

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 幼児における両足連続跳び越しの質的評価と基礎的運動能力との関係性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      室采音、高徳希、大高千明、藤原素子、中田大貴
    • 雑誌名

      奈良女子大学スポーツ科学研究

      巻: -

    • 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
  • [雑誌論文] The difference in hemodynamic responses between dominant and non-dominant hands during muscle contraction and relaxation: An fNIRS study2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama N, Ohtaka C, Kato K, Kubo H, Nakata H
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 14 号: 7 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0220100

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of stimulus intensity and auditory white noise on human somatosensory cognitive processing: A study using event-related potentials2019

    • 著者名/発表者名
      Mizukami H, Kakigi R, Nakata H
    • 雑誌名

      Exp Brain Res

      巻: 237 号: 2 ページ: 521-530

    • DOI

      10.1007/s00221-018-5443-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in characteristics of somatosensory evoked potentials between children and adults2019

    • 著者名/発表者名
      Takezawa M, Kamijo K, Shibasaki M, Nakata H
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 30 号: 18 ページ: 1284-1288

    • DOI

      10.1097/wnr.0000000000001355

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of white noise duration on somatosensory event-related potentials2019

    • 著者名/発表者名
      Ohbayashi W, Kakigi R, Nakata H
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 30 号: 1 ページ: 26-31

    • DOI

      10.1097/wnr.0000000000001157

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 幼児の体力的特性と知能特性との関連についての検討:15年の推移に着目して2019

    • 著者名/発表者名
      中田大貴、室采音、土生川覚弥、大高千明、丹羽劭昭
    • 雑誌名

      奈良女子大学スポーツ科学研究

      巻: 21 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 骨盤底フレイルとロコモティブシンドロームに関する一考察2022

    • 著者名/発表者名
      辻野和美、大高千明、中田大貴、田中喜代次
    • 学会等名
      第9回日本介護予防・健康づくり学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 中高年女性におけるPelvic Frailty対策の重要性2022

    • 著者名/発表者名
      田中喜代次、辻野和美、大高千明、中田大貴、染谷典子、穂積典子、三輪好生
    • 学会等名
      第9回日本介護予防・健康づくり学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 全身動作の運動イメージに関連した脳活動動態2021

    • 著者名/発表者名
      中田大貴
    • 学会等名
      2021年度日本人間工学会関西支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 観察学習時における脳活動動態の検討2021

    • 著者名/発表者名
      松田千裕、久保博子、中田大貴
    • 学会等名
      2021年度日本人間工学会関西支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 観察学習時における脳活動動態の検討2021

    • 著者名/発表者名
      松田千裕、中田大貴
    • 学会等名
      第71回日本体育・スポーツ・健康学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 末梢性疲労が周期的な筋出力調節に及ぼす影響―「力を入れる」局面と「力を抜く」局面の比較から―2021

    • 著者名/発表者名
      大高千明、牧井美波、中田大貴、芝﨑学、藤原素子
    • 学会等名
      第71回日本体育・スポーツ・健康学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 末梢性疲労が運動準備期における脳活動に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      牧井美波、大高千明、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 女性における一過性有酸素運動が作業記憶に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      中田大貴
    • 学会等名
      第3回運動と脳の勉強会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 全身動作の運動イメージに関連した脳活動特性2021

    • 著者名/発表者名
      中田大貴
    • 学会等名
      第35回日本体力医学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 疲労が運動開始時における脳血流動態に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      姫野夏那、牧井美波、大高千明、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第35回日本体力医学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 下半身陰圧負荷が上肢・下肢からの体性感覚処理過程に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      小林史乃、牧井美波、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第35回日本体力医学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 掌握運動による末梢性疲労が動的脳血流自動調節能に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      牧井美波、姫野夏那、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第35回日本体力医学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 下半身陰圧負荷時の動的脳血流自動調節能 ~中大脳動脈と後大脳動脈の比較~2021

    • 著者名/発表者名
      小林弥生、小林史乃、牧井美波、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第35回日本体力医学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 小学校低学年を対象とした立ち幅跳びの介入研究2021

    • 著者名/発表者名
      宗加奈恵、大高千明、藤原素子、中田大貴
    • 学会等名
      第35回日本体力医学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of heat stress on motor preparation processing.2020

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki M, Ishikura K, Sawai N, Kobayashi F, Nakata H
    • 学会等名
      Experimental Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of whole-body skin cooling on dynamic cerebral autoregulation.2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi F, Kobayashi M, Nakata H, Kamijo YI, Crandall C, Shibasaki M
    • 学会等名
      Experimental Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コロナ渦の体育・スポーツ:心理的見地から2020

    • 著者名/発表者名
      中田大貴
    • 学会等名
      令和2年度奈良体育学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 主観的努力度の違いが走動作に及ぼす影響~グラウンドとトレッドミル上での走行を比較して~2020

    • 著者名/発表者名
      長谷部楓美、三浦舞子、小野夏純、後藤悠太、大高千明、中田大貴、藤原素子
    • 学会等名
      第26回日本バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 児童の両足連続跳躍過程における時空間的変容と下肢関節運動2020

    • 著者名/発表者名
      高徳希、大高千明、小野夏純、長谷部楓美、三浦舞子、中田大貴、藤原素子
    • 学会等名
      第26回日本バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 児童の目安跳び動作における下肢関節運動からみた身体コントロール方略2020

    • 著者名/発表者名
      大高千明、高徳希、小野夏純、長谷部楓美、三浦舞子、中田大貴、藤原素子
    • 学会等名
      第26回日本バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 全身動作の運動イメージに関連した脳活動特性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      横田早香、中田大貴
    • 学会等名
      令和2年度奈良体育学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 暑熱環境下における皮質脊髄路の興奮性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      藤田悠理乃、牧井美波、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第59回日本生気象学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知課題の繰り返しが脳活動に与える影響 ―視覚・聴覚・触覚による感覚刺激の差―2020

    • 著者名/発表者名
      牧井美波、小林史乃、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第59回日本生気象学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 下半身陰圧負荷が体性感覚処理過程に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      小林史乃、牧井美波、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第59回日本生気象学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 外的環境要因がヒト脳認知機能へ及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      中田大貴、柿木隆介、芝﨑学
    • 学会等名
      2019年度生理研研究会 「電気生理学的手法を用いたヒト脳神経活動の計測」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural activity and network during Go/No-go tasks in heat stressed individuals.2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi F, Nakata H, Shibasaki M
    • 学会等名
      International Symposium on Smart Textile and Thermal Comfort of Clothing 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of adjunctive cooling gels on core temperature and cognitive function during cooling process in mild hyperthermic individuals.2019

    • 著者名/発表者名
      Nagamatsu A, Watanabe H, Kitajima K, Kiyoe R, Fukue M, Kobayashi F, Nakata H, Shibasaki M
    • 学会等名
      International Symposium on Smart Textile and Thermal Comfort of Clothing 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural activity and network during cognitive tasks in heat stressed individuals.2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi F, Nakata H, Shibasaki M
    • 学会等名
      Experimental Biology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of whole body cooling on cognitive processing.2019

    • 著者名/発表者名
      Sawai N, Kobayashi F, Kubo H, Nakata H, Shibasaki M
    • 学会等名
      Experimental Biology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スポーツにおける身体的情報の計測・分析・活用2019

    • 著者名/発表者名
      中田大貴
    • 学会等名
      第17回奈良女子大学研究フォーラム「身体性メディアの可能性」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アスリートの脳2019

    • 著者名/発表者名
      中田大貴
    • 学会等名
      第70回日本体育学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 両足連続跳び越しを用いた運動能力要素の検討2019

    • 著者名/発表者名
      室采音、大高千明、藤原素子、中田大貴
    • 学会等名
      令和元年度奈良体育学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知課題および寒冷負荷による動的能血流自動調節能への影響2019

    • 著者名/発表者名
      小林史乃、中田大貴、上條義一郎、芝﨑学
    • 学会等名
      第58回日本生気象学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 暑熱環境下における運動準備に伴う脳活動の変化2019

    • 著者名/発表者名
      石倉慶子、小林史乃、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第58回日本生気象学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高体温からの回復期における深部体温と認知機能に対する冷却シート効果2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛和、永松彰、北島幸太郎、清江龍一、福江昌幸、小林史乃、中田大貴、芝﨑学
    • 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] 冷却シートによる暑熱時の認知機能と深部体温への影響2019

    • 著者名/発表者名
      永松彰、渡辺寛和、北島幸太郎、清江龍一、福江昌幸、小林史乃、中田大貴、芝﨑学
    • 学会等名
      第60回 日本繊維製品消費科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 痛みのバイオマーカーとしての機能的脳画像診断法2020

    • 著者名/発表者名
      倉田二郎
    • 総ページ数
      384
    • 出版者
      真興交易(株)医書出版部
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 未完のオリンピック2020

    • 著者名/発表者名
      石坂友司・井上洋一
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      かもがわ出版
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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