運動疲労時における中枢制御機構の統合的解明

• 研究課題/領域番号: 23300241
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 田中 雅彰 大阪市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60382199)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: スポーツ生理学 / 疲労 / 脳磁図 / 身体的疲労 / パフォーマンス / ストレス / 精神的疲労 / 古典的条件付け / 背側前頭前野

研究成果の概要

本研究の目的は、運動疲労時の中枢神経系における運動制御機構を統合的に解明することであり、疲労・抑制系システム・促進システムの観点から脳機能イメージング手法を駆使して系統的に実験を行った。運動疲労負荷をかけた時の脳活動を、脳磁図を用いて統合的に探索することにより、抑制システム（背側前頭前野）、促進システム（背側前頭前野）、および疲労感（後帯状回）などの、運動疲労と関係のある神経基盤を同定した。一方では、運動疲労の古典的条件付けが可能であることも脳磁図を用いて明らかにし、急性運動疲労から慢性疲労に至る神経機構の解明（後帯状回）にも迫ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Fatigue in the central nervous system (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Austin J Clin Neurol 巻: 2 ページ: 1020-1020
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hazardous effects of light stimulation in the central nervous system (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Austin J Clin Neurol 巻: 2 ページ: 1010-1010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulatory mechanism of performance in chronic cognitive fatigue (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Med Hypotheses 巻: 82 号: 5 ページ: 567-571
  • DOI: 10.1016/j.mehy.2014.02.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural effects of mental fatigue caused by continuous attention load: A magnetoencephalography study (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1561 ページ: 60-66
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2014.03.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural effect of mental fatigue on physical fatigue: A magnetoencephalography study (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1542 ページ: 49-55
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2013.10.018
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural dysfunction in chronic fatigue syndrome (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Advances in Neuroimmune Biology 巻: 4 ページ: 291-300
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural mechanisms underlying chronic fatigue (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Rev Neurosci 巻: 24 号: 6 ページ: 917-628
  • DOI: 10.1515/revneuro-2013-0035
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural mechanism of facilitation system during physical fatigue (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 11 ページ: 80731-80731
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0080731
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural mechanism of central inhibition during physical fatigue: A magnetoencephalography study (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1537 ページ: 117-124
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2013.08.054
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural correlates of central inhibition during physical fatigue (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 7 ページ: 70949-70949
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0070949
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Fatigue-recovering effect of a house designed with open space. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Yamada, H., Nakamura, T., Ishii, A., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Explore (NY) 巻: 9(2) 号: 2 ページ: 82-86
  • DOI: 10.1016/j.explore.2012.12.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two different types of mental fatigue produce different styles of task performance. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigihara, Y., Tanaka, M., Ishii, A., Tajima, S., Kanai, E., Funakura, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Neurol Psychiatr Brain Res 巻: 9(1) 号: 1 ページ: 5-11
  • DOI: 10.1016/j.npbr.2012.07.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two types of mental fatigue affect spontaneous oscillatory brain activities in different ways. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigihara, Y., Tanaka, M., Ishii, A., Kanai, E., Funakura, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Behav Brain Funct 巻: 9(1) 号: 1 ページ: 2-2
  • DOI: 10.1186/1744-9081-9-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Risk-management syndrome. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Int J Psychiatry Clin Pract 巻: 16(4) 号: 4 ページ: 312-315
  • DOI: 10.3109/13651501.2011.653378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supraspinal regulation of physical fatigue. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Neurosci Biobehav Rev 巻: 36(1) 号: 1 ページ: 727-734
  • DOI: 10.1016/j.neubiorev.2011.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cognitive dysfunction in elderly females with depressive symptoms. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Yamano, E., Ogikubo, H., Okazaki, M., Kamimura, K., Konishi, Y., Emoto, S., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Med Sci Monit 巻: 18(12) ページ: 706-711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired selective attention caused by mental fatigue. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Shigihara, Y., Tajima, S., Funakura, M., Kanai, E., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: J Neurol Sci (Turkish) 巻: 29(3) ページ: 542-553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validation of the Japanese version of the power of food scale in a young adult population. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, T., Orita, K., Watanabe, Y., Tanaka, M.
  • 雑誌名: Psychol Rep 巻: 111(1) ページ: 253-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of mental fatigue on the central nervous system: an electroencephalography study. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Shigihara, Y., Ishii, A., Funakura, M., Kanai, E., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Behav Brain Funct 巻: 8(1) 号: 1 ページ: 48-48
  • DOI: 10.1186/1744-9081-8-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of a human-type communication robot on cognitive function in elderly females living alone. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Ishii, A., Yamano, E., Ogikubo, H., Okazaki, M., Kamimura, K., Konishi, Y., Emoto, S., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Med Sci Monit 巻: 18(9) ページ: 550-559
  • 査読あり
• [雑誌論文] The neural substrates associated with attentional resources and difficulty of concurrent processing of the two verbal tasks. (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K., Tanaka, M., Tanabe, H.C., Sadato, N., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Neuropsychologia 巻: 50(8) 号: 8 ページ: 1998-2009
  • DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2012.04.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in reaction time, coefficient of variance of reaction time, and autonomic nerve function in the mental fatigue state caused by long-term computerized Kraepelin test workload in healthy volunteers. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuratsune, D., Tajima, S., Koizumi, J., Yamaguti, K., Sasabe, T., Mizuno, K., Tanaka, M., Okawa, N., Mito, H., Tsubone, H., Watanabe, Y., Inoue, M., Kuratsune, H.
  • 雑誌名: World J Neurosci 巻: 2(2) ページ: 113-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of daily levels of fatigue and acutely induced fatigue on the visual evoked magnetic response. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigihara, Y., Tanaka, M., Mizuno, K., Ishii, A., Yamano, E., Funakura, M., Kanai, E., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1457 ページ: 44-50
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2012.03.056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positron emission tomography (PET) imaging-based evaluation of hepatobiliary transport in humans using 15R-[^<11>C]TIC-Me (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadayuki Takashima, Satoshi Kitamura, Yasuhiro Wada, Masaaki Tanaka, Yoshihito Shigihara, Hideki Ishii, Ryosuke Ijuin, Susumu Shiomi, Takahiro Nakae, Yumiko Watanabe, Yilong Cui, Hisashi Doi, Masaaki Suzuki, Kazuya Maeda, Hiroyuki Kusuhara, Yuichi Sugiyama and Yasuyoshi Watanabe
  • 雑誌名: J. Nucl. Med. 巻: 53 号: 5 ページ: 741-748
  • DOI: 10.2967/jnumed.111.098681
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural substrates activated by viewing others expressing fatigue: revealed by magnetoencephalography. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishii, A., Tanaka, M., Yamano, E., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1455 ページ: 68-74
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2012.03.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue-associated alterations of cognitive function and electroencephalographic power densities. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Shigihara, Y., Funakura, M., Kanai, E., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(4) 号: 4 ページ: 34774-34774
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0034774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Academic and family conditions associated with intrinsic academic motivation in Japanese medical students: a pilot study. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Health Educ J 巻: 71(3) 号: 3 ページ: 358-364
  • DOI: 10.1177/0017896911401004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between lifestyle and school attendance in Japanese medical students: a pilot study. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Health Educ J 巻: 71(2) 号: 2 ページ: 165-172
  • DOI: 10.1177/0017896910393788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of gastrointestinal absorption and biodistribution of an orally administered probe using positron emission tomography in humans. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shingaki, T., Takashima, T., Wada Y, Tanaka, M., Kataoka, M., Ishii, A., Shigihara, Y., Sugiyama, Y., Yamashita, S., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Clin Pharmacol Ther 巻: 91(4) 号: 4 ページ: 653-659
  • DOI: 10.1038/clpt.2011.267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of pellet stove on recovery from mental fatigue. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Yamada, H., Nakamura, T., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Med Sci Monit 巻: 18(3) ページ: 148-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autonomic nervous alterations associated with daily level of fatigue. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Mizuno, K., Yamaguti, K., Kuratsune, H., Fujii, A., Baba, H., Matsuda, K., Nishimae, A., Takesaka, T., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Behav Brain Funct 巻: 7 号: 1 ページ: 46-46
  • DOI: 10.1186/1744-9081-7-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Central inhibition regulates motor output during physical fatigue. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Shigihara, Y., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1412 ページ: 37-43
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2011.07.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gustatory imagery reveals functional connectivity from the prefrontal to insular cortices traced with magnetoencephalography (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 号: 7 ページ: 21736-21736
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0021736
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low visual information-processing speed and attention are predictors of fatigue in elementary and junior high school students. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K., Tanaka, M., Fukuda, S., Yamano, E., Shigihara, Y., Imai-Matsumura, K., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Behav Brain Funct 巻: 7 号: 1 ページ: 20-20
  • DOI: 10.1186/1744-9081-7-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mental fatigue caused by prolonged cognitive load associated with sympathetic hyperactivity. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K., Tanaka, M., Yamaguti, K., Kajimoto, O., Kuratsune, H., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Behav Brain Funct 巻: 7 号: 1 ページ: 17-17
  • DOI: 10.1186/1744-9081-7-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural compensation mechanisms to regulate motor output during physical fatigue. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1935 ページ: 46-52
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2011.04.041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between cognitive functions and prevalence of fatigue in elementary and junior high school students. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K., Tanaka, M., Fukuda, S., Imai-Matsumura, K., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 33 号: 6 ページ: 470-479
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2010.08.012
  • NAID: 10029561992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Central regulation of physical fatigue via mirror visual feedback. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, K., Tanaka, M., Shigihara, Y., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Eur J Sport Sci 巻: 11 ページ: 171-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in cognitive functions of students in the transitional period from elementary school to junior high school. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K., Tanaka, M., Fukuda, S., Sasabe, T., Imai-Matsumura, K., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 33 号: 5 ページ: 412-420
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2010.07.005
  • NAID: 10029561733
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between cognitive function and prevalence of decrease in intrinsic academic motivation in adolescents. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K., Tanaka, M., Fukuda, S., Imai-Matsumura, K., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Behav Brain Funct 巻: 7 号: 1 ページ: 4-4
  • DOI: 10.1186/1744-9081-7-4
  • 査読あり
• [学会発表] 疲労と自律神経機能・睡眠・リズム障害 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中雅彰、石井聡、山野恵美、渡辺恭良
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-03-23
• [学会発表] 脳磁図を用いた疲労の脳科学研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中雅彰、石井聡、山野恵美、渡辺恭良
  • 学会等名: 第10回日本疲労学会総会・学術集会
  • 発表場所: グランフロント大阪内コングレコンベンションセンター（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2014-05-30
• [学会発表] 疲労の脳磁図研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中雅彰、石井聡、山野恵美、渡辺恭良
  • 学会等名: 第9回日本疲労学会総会・学術集会
  • 発表場所: 秋田県総合保健センター（秋田県・秋田市）
  • 年月日: 2013-06-07
• [学会発表] The neural mechanisms of the phonemic restoration in people with normal hearing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sunami, K., Ishii, A., Tanaka, M., Watanabe, Y., Sakasita, T., Yamamoto, H., Yamane, H.
  • 学会等名: 36th MidWinter Meeting, Association for Research in Otolaryngology
  • 発表場所: Baltimore, USA
• [学会発表] 慢性疲労の中枢神経系機構解明を目指した脳磁図研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中雅彰、石井聡、山野恵美、渡辺恭良
  • 学会等名: 第8回日本疲労学会総会・学術集会
  • 発表場所: 国立スポーツ科学センター
  • 招待講演
• [学会発表] 脳磁図計測による疲労の中枢神経系メカニズムの解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井聡、田中雅彰、山野恵美、渡辺恭良
  • 学会等名: 第8回日本疲労学会総会・学術集会
  • 発表場所: 国立スポーツ科学センター
  • 招待講演
• [学会発表] Neural substrates of central inhibition during physical fatigue. (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中雅彰、石井聡、山野恵美、渡辺恭良
  • 学会等名: 第35回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] Imaging brain aromatase in human with [11C]cetrozole. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, K., Hosoya, T., Takashima, T., Tanaka, M., Ishii, A., Nakatomi, Y., Tazawa, S., Takahashi, K., Doi, H., Watanabe, Y., Wada, Y., Suzuki, M., Onoe, H., Watanabe, Y.
  • 学会等名: World Molecular Imaging Congress (WMIC) 2012
  • 発表場所: Dublin, Ireland
• [学会発表] 脳磁図解析により新しく発見した疲労の神径メカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中雅彰、鴫原良仁、石井聡、山野恵美、渡辺恭良
  • 学会等名: 第7回日本疲労学会総会・学術集会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 招待講演
• [学会発表] 新規aromataseイメージングPETプローブ (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋佳代、細谷孝充、尾上嘉代、長田浩子、土居久志、和田康弘、高島忠之、田村泰久、渡辺由美子、田中雅彰、石井聡、鈴木正昭、尾上浩隆、渡辺恭良
  • 学会等名: 第6回日本分子イメージング学会総会・学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Use of positron emission tomography for the analysis of gastrointestinal drug absorption in human. (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashima, T., Shingaki, T., Tanaka, M., Shigihara, Y., Wada, Y., Kataoka, M., Sugiyama, Y., Yamashita, S., Watanabe, Y.
  • 学会等名: World Molecular Imaging Congress (WMIC) 2011
  • 発表場所: San Diego, USA