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「心で体を引っ張る」:身体不調時のサイキングアップに関する脳内メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K11331
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

小谷 泰則  東京工業大学, リベラルアーツ研究教育院, 准教授 (40240759)

研究分担者 大上 淑美  東京工業大学, リベラルアーツ研究教育院, 研究員 (30456264)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードスポーツ心理学 / スポーツ心理学会
研究開始時の研究の概要

アスリートのためのメンタルトレーニングでは、試合場面での緊張を和らげるためのリラクセーションについては、脳内の神経メカニズムを含め多くの研究や技法の開発が行われている。しかしながら、調子の悪いときに心を奮い立たせ、ベストな状態に近づけていく「サイキングアップ」に関する研究は非常に少ない。一方、近年の脳科学では、脳のON/OFFの切り替えを脳の中の3つのネットワークが行っているという「トリプルネットワーク理論」が提唱されるようになった。本研究では、fMRIと脳波を用いて脳のネットワークの活動を測定し、サイキングアップの脳内メカニズムを調べることを目的とする。

研究実績の概要

アスリートのためのメンタルトレーニングの技法については、調子の悪いときに心を奮い立たせ、ベストな状態に近づけていく「サイキングアップ」に関する研究は非常に少な い。一方、近年の脳科学では、脳のON/OFFの切り替えを脳の中の3つのネットワークが行っているという「トリプルネットワーク理論」が提唱されるようになった。本研究では、fMRIと脳波を用いて脳のネットワークの活動を測定し、サイキングアップの脳内メカニズムを調べることを目的とした。
2023年度では、脳のネットワークの切り替えに関与している「島皮質(とうひしつ)」の活動に注目し分析を行った。特に、島皮質は右脳と左脳の島皮質を比較すると右脳の島皮質の方がより大きく活動する「右脳優位性」を示す事がわかっている。この右脳優位性が覚醒水準の上昇(サイキングアップ)によりどのように変化するかについて検討した。その結果、覚醒水準の上昇が低い場合(サイキングアップがない場合)においては、右脳の島皮質と左脳の島皮質の活動を比較すると、右脳の島皮質の方が活動が高まることがわかった。一方で、覚醒水準の上昇がみられる場合(サイキングアップがある場合)においては、左脳の島皮質の活動が右脳の島皮質の活動と同じレベルまで上昇し、結果として右脳優位性がなくなることがわかった。このことは、サイキングアップによって左脳の島皮質の活動が高まる可能性を示している。左能の島皮質は、「ポジティブな感情」と関連することがわかっている(クレイグ, 2023)。このことから、サイキングアップ技法による「心を奮い立たせ、前向きな感情を発生させる」機能は、左能の島皮質が関与している可能性が示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

2020年における新型コロナウイルスの発生から、2023年の5月に新型コロナウイルスの感染法上の分類が5類に移行するまでの間、首都圏においては比較的長い期間患者数の増減を繰り返すことがあった。そのため実験の中断・再開を繰り返すことが発生した。さらに2023年度の5類移行後も、予定していた実験参加者が新型コロナウイルスに感染したり、またインフルエンザが流行するなどの事象が発生し、実験の実施を調整する必要があった。そのため当初の予定よりも研究遅れている。

今後の研究の推進方策

今後は、特にネットワーク解析に注力する。すでに2023年度にネットワーク分析を開始し、右脳および左脳の島皮質が他のどの脳領域と連絡しているかを検討している。特に右脳の島皮質の他の脳領域への連結性(Connectivity)と左脳の島皮質の連結性を比較する。さらに、今回、左の島皮質がサイキングアップと関連していることがわかったことから、左脳の島皮質がどのような要因の影響を受けるかについて分析し、サイキングアップの機能にどのような要因が関連しているかも調べる。
その他、島皮質以外のネットワークの切替えに関連する脳領域についてもどのような活動を行っているか、また、どのような他の脳領域との連結性を持っているかを検討していく。
脳波の研究においては、身体(末梢)の覚醒水準を高める刺激を与えた時に、島皮質と関連する脳波事象関連電位がどのように変化するかを調べる実験をすでに開始している。この実験を進め、脳波とfMRIのデータを比較しながらサイキングアップの効果について検討する。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Voice, rhythm, and beep stimuli differently affect the right hemisphere preponderance and components of stimulus-preceding negativity2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ohgami, Yasunori Kotani, Nobukiyo Yoshida, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 雑誌名

      Biological Psychology

      巻: 160 ページ: 108048-108048

    • DOI

      10.1016/j.biopsycho.2021.108048

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of negativity bias on amygdala and anterior cingulate cortex activity in short and long emotional stimulation paradigms2021

    • 著者名/発表者名
      Nobukiyo Yoshida, Yasunori Kotani, Yoshimi Ohgami, Akira Kunimatsu, Yusuke Inoue, Shigeru Kiryu, Yukinori Okada
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 32 (6) 号: 6 ページ: 531-539

    • DOI

      10.1097/wnr.0000000000001624

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Differences in activation patterns of the anterior insula between switching and feedback stimuli with reward information2023

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Kotani, Yoshimi Ohgami, Nobukiyo Yoshida, Hiroyuki Akai, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2023 Annual Meeting of Society for Psychophysiological Research
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Switching刺激とFeedback刺激による前部島皮質の活動差2023

    • 著者名/発表者名
      小谷泰則, 大上淑美, 吉田宜清, 赤井宏行, 國松聡, 桐生茂, 井上優介
    • 学会等名
      第41回日本生理心理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Different activation pattern between the left and right anterior insula evoked by switching stimuli with reward information2022

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Kotani, Yoshimi Ohgami, Nobukiyo Yoshida, Hiroyuki Akai, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2022 Hybrid Annual Meeting of Society for Psychophysiological Research
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissociation of the left and right anterior insula in switching function2022

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Kotani, Yoshimi Ohgami, Nobukiyo Yoshida, Hiroyuki Akai, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2022 Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 右空間・左空間の認知における右脳の優位性 -なぜ右脳は重要なのか2022

    • 著者名/発表者名
      小谷泰則
    • 学会等名
      日本スポーツ心理学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳ネットワーク切り替え機能における左右前部島皮質の機能的差異2022

    • 著者名/発表者名
      小谷泰則, 大上淑美, 吉田宜清, 赤井宏行, 國松聡, 桐生茂, 井上優介
    • 学会等名
      第40回日本生理心理学会大会・日本感情心理学会第30回大会合同大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Stimulus modality and contents differently affect SPN cortical distributions and components2021

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Kotani, Yoshimi Ohgami, Nobukiyo Yoshida, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, and Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2021 Virtual Annual Meeting of Society for Psychophysiological Research
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Principal Component Analysis of Subtracted SPN before auditory stimuli2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ohgami, Yasunori Kotani, Nobukiyo Yoshida, Hiroyuki Akai, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2021 Virtual Annual Meeting of Society for Psychophysiological Research, Psychophysiology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hemifield Auditory Stimulation and the Right Hemisphere Dominance of Stimulus-Preceding Negativity2021

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Kotani, Yoshimi Ohgami, Nobukiyo Yoshida, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2021 Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Two-component Structure of Cortical Slow Waves in Anticipation of Auditory Stimuli2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ohgami, Yasunori Kotani, Nobukiyo Yoshida, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2021 Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Connectivity of Amygdala in a Simple and Short Picture Viewing Task2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ohgami, Yasunori Kotani, Nobukiyo Yoshida, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping, Abstract Listings, p. 144, Jun. 2020.(Virtual Meeting)
    • 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 Task Length on Functional Connectivity of the Amygdala in a Picture Viewing Task2020

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Kotani, Yoshimi Ohgami, Nobukiyo Yoshida, Akira Kunimatsu, Shigeru Kiryu, Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2020 Virtual Annual Meeting of Society for Psychophysiological Research, Psychophysiology, Volume 57, Supplement 1, S20, Oct. 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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