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体力と集中力の関係:Classroom Neuroscienceの確立を目指して

研究課題

研究課題/領域番号 21K19696
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関中京大学

研究代表者

紙上 敬太  中京大学, 教養教育研究院, 准教授 (20508254)

研究分担者 森田 憲輝  北海道教育大学, 教育学部, 教授 (10382540)
石原 暢  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 助教 (10801631)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード子供 / 体力 / 学力 / 集中力 / NIRS / 運動 / 授業態度 / 脳
研究開始時の研究の概要

子供の体力と集中力の関係を示した研究は多く報告されている。しかしながら、これらの研究は実験室で認知テストを行わせた際のパフォーマンスや脳活動を評価しているに過ぎない。例えば、「体力の向上により認知テストの反応時間が10 ms短縮した」、「認知テスト中の脳波の大きさが5 μV増大した」などの結果が示されているわけである。このような実験室研究で得られた結果は何を意味するのであろうか?本研究は実験室を飛び出し、実際の授業現場での集中力を、認知神経科学的研究手法を用いて客観的に評価する方法、いわば「Classroom Neuroscience」の確立を目指す。

研究実績の概要

子供の運動不足、それに伴う体力の低下が懸念されるようになって久しい。また、経済協力開発機構による学習到達度調査では、2018年に読解力の国際順位が大幅に下がり、日本の子供の学力低下が懸念されている。そのような中、研究代表者らの研究グループは、日本の子供を対象に、体力と学力の変化の縦断関係を検討し、体力の向上と学力の向上が関わっていることを明らかにした(Ishihara et al., 2021, NPJ Sci Learn)。
しかしながら、なぜ体力と学力が関係するのか、その作用機序に関しては不明である。上述した研究代表者らの縦断研究では、学校以外での勉強時間も評価している。その結果、勉強時間の増加により学力は向上するという関係は認められたが、体力の変化と勉強時間の変化は関係していなかった。つまり、「体力の向上 → 勉強時間の増加 → 学力の向上」という関係は成り立たない。残る選択肢は、学校での授業態度の変化になるのではないだろうか。すなわち、「体力の向上 → 授業中の集中力の向上 → 学力の向上」という縦断関係が成り立つ可能性があるのではないかと考えている。しかしながら、授業中の集中力を客観的に評価することは容易ではなく、これまでに体力と授業中の集中力の関係を示した報告はない。そこで本研究では、ウェアラブル脳NIRS(近赤外分光法)を用いた授業中の集中力の評価法、いわば「Classroom Neuroscience」の確立に挑戦する。換言すれば、体力と学力の関係における作用機序の解明を窓口に、実験室を飛び出した実践的な認知神経科学的研究手法の提案を目指す。
令和5年度には、共同研究者と議論を重ね、実験の詳細を決定した。現在、実験準備中であり、準備が整い次第、本実験に移る予定である。

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

新型コロナウイルス感染症の影響で実験を実施できなかったため。

今後の研究の推進方策

令和6年度には実験の準備が整い次第、実験を開始し、これまでの遅れを取り戻すように努める。

報告書

(3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
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 10件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Assiut University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Shenzhen University(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Basel(スイス)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Basel(スイス)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Northeastern University/University of North Carolina(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Grip strength, working memory, and emotion perception in middle-aged males2024

    • 著者名/発表者名
      Aly Mohamed、Sakamoto Masanori、Kamijo Keita
    • 雑誌名

      Progress in Brain Research

      巻: - ページ: 89-105

    • DOI

      10.1016/bs.pbr.2023.12.004

    • ISBN
      9780443314889
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Being underweight, academic performance and cognitive control in undergraduate women2023

    • 著者名/発表者名
      Aly Mohamed、Ishihara Toru、Torii Suguru、Kamijo Keita
    • 雑誌名

      Archives of Women's Mental Health

      巻: 27 号: 2 ページ: 249-258

    • DOI

      10.1007/s00737-023-01410-4

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Balancing academics and athletics: School-level athletes’ results are positively associated with their academic performance2023

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Yuta、Ishihara Toru、Kamijo Keita
    • 雑誌名

      Trends in Neuroscience and Education

      巻: 33 ページ: 100210-100210

    • DOI

      10.1016/j.tine.2023.100210

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of physical activity and fitness with executive function among preschoolers2023

    • 著者名/発表者名
      Luo Xun、Herold Fabian、Ludyga Sebastian、Gerber Markus、Kamijo Keita、Pontifex Matthew B.、Hillman Charles H.、Alderman Bandon L.、Muller Notger G.、Kramer Arthur F.、Ishihara Toru、Song Wook、Zou Liye
    • 雑誌名

      International Journal of Clinical and Health Psychology

      巻: 23 号: 4 ページ: 100400-100400

    • DOI

      10.1016/j.ijchp.2023.100400

    • 関連する報告書
      2023 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] Association between aerobic fitness and attentional functions in Egyptian preadolescent children2023

    • 著者名/発表者名
      Abdelkarim Osama、Aly Mohamed、ElGyar Noha、Shalaby Amira M.、Kamijo Keita、Woll Alexander、Bos Klaus
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 14

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2023.1172423

    • 関連する報告書
      2023 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] Look into my eyes: What can eye-based measures tell us about the relationship between physical activity and cognitive performance?2023

    • 著者名/発表者名
      Zou Liye、Herold Fabian、Ludyga Sebastian、Kamijo Keita、Muller Notger G.、Pontifex Matthew B.、Heath Matthew、Kuwamizu Ryuta、Soya Hideaki、Hillman Charles H.、Ando Soichi、Alderman Brandon L.、Cheval Boris、Kramer Arthur F.
    • 雑誌名

      Journal of Sport and Health Science

      巻: 12 号: 5 ページ: 568-591

    • DOI

      10.1016/j.jshs.2023.04.003

    • 関連する報告書
      2023 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] Association of aerobic fitness and grip strength with cognitive and academic performance in Arab children2023

    • 著者名/発表者名
      Aly Mohamed、Hassan Mohamed D.、Hassan Marwa M.、Alibrahim Mohammed、Kamijo Keita
    • 雑誌名

      Progress in Brain Research

      巻: - ページ: 107-128

    • DOI

      10.1016/bs.pbr.2023.11.005

    • ISBN
      9780443314889
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The nervous system as a pathway for exercise to improve social cognition2022

    • 著者名/発表者名
      Ludyga S, Ishihara T, Kamijo K
    • 雑誌名

      Exercise and Sport Sciences Reviews

      巻: 50 号: 4 ページ: 203-212

    • DOI

      10.1249/jes.0000000000000300

    • 関連する報告書
      2022 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] Exercise types and working memory components during development2022

    • 著者名/発表者名
      Ludyga Sebastian、Gerber Markus、Kamijo Keita
    • 雑誌名

      Trends in Cognitive Sciences

      巻: 26 号: 3 ページ: 191-203

    • DOI

      10.1016/j.tics.2021.12.004

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 身体運動が高める脳力と言葉の力2022

    • 著者名/発表者名
      紙上敬太・石原暢
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: 72 ページ: 16-20

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effects of acute aerobic exercise on executive function: A systematic review and meta-analysis of individual participant data2021

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Toru、Drollette Eric S.、Ludyga Sebastian、Hillman Charles H.、Kamijo Keita
    • 雑誌名

      Neuroscience & Biobehavioral Reviews

      巻: 128 ページ: 258-269

    • DOI

      10.1016/j.neubiorev.2021.06.026

    • 関連する報告書
      2021 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] How children with neurodevelopmental disorders can benefit from the neurocognitive effects of exercise2021

    • 著者名/発表者名
      Ludyga Sebastian、Puhse Uwe、Gerber Markus、Kamijo Keita
    • 雑誌名

      Neuroscience & Biobehavioral Reviews

      巻: 127 ページ: 514-519

    • DOI

      10.1016/j.neubiorev.2021.04.039

    • 関連する報告書
      2021 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] Differential effects of changes in cardiorespiratory fitness on worst- and best- school subjects.2021

    • 著者名/発表者名
      Ishihara T, Morita N, Nakajima T, Yamatsu K, Okita K, Sagawa M, Kamijo K.
    • 雑誌名

      npj Sci Learn

      巻: 1 号: 1 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1038/s41539-021-00086-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The moderating role of pre-test performance on the aftereffects of acute aerobic exercise on cognitive performance2023

    • 著者名/発表者名
      Kamijo K
    • 学会等名
      European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 認知機能を鍛えるエクササイ ズ2023

    • 著者名/発表者名
      紙上敬太
    • 学会等名
      運動生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Childhood fitness and cognition: The moderating roles of intra- and inter-individual differences in cognitive and academic performance2022

    • 著者名/発表者名
      Kamijo K
    • 学会等名
      European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exercise and cognition: The moderating roles of intra- and inter-individual differences in cognitive performance2022

    • 著者名/発表者名
      Kamijo K
    • 学会等名
      International Congress of Sport Science & Technology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 一過性運動が認知機能に与える影響 ー運動の種類と実施時間に注目してー2022

    • 著者名/発表者名
      紙上敬太
    • 学会等名
      日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 「文武両道」研究における矛盾とその解決に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      紙上敬太
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-12-25  

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