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皮質-基底核ループの抑制機能を高め、技能定着を促進する運動学習パラダイムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K21595
補助金の研究課題番号 21H03310 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

佐藤 大輔  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 教授 (60544393)

研究分担者 山代 幸哉  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 准教授 (20570782)
濱田 雅  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (40708054)
塗木 淳夫  鹿児島大学, 総合科学域総合教育学系, 准教授 (50336319)
児玉 直樹  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (50383146)
大鶴 直史  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50586542)
大西 秀明  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (90339953)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2024年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワード運動記憶 / 想起抑制 / 運動学習 / 皮質-基底核ループ / 経頭蓋磁気刺激 / 抑制機能
研究開始時の研究の概要

本研究では、脳機能イメージング法を駆使して、皮質-基底核ループによる抑制機能の時間的変動を評価する指標を確立し、技能定着に伴う抑制機能の変化を明らかにする。また、不要な記憶の想起を意図的に抑えることで必要な記憶を定着させる『意図的抑制』の理論を運動学習に応用し、意図的に抑制機能を駆動させる運動学習システムを構築する。さらに、その至適な学習条件を解明することで、学習の反復による「患者への過度な負担」や「誤った動き(悪い癖)の学習」を防ぎ、効率的に技能定着を促す革新的な運動学習法を開発する。

研究実績の概要

2023年度は、前年度までに構築した運動学習システムを用いて、Consolidation局面において意図的な抑制を駆動させることで、運動記憶の定着が強化されるか否かを検証した。運動学習には、4方向のリーチング課題を用いて、力場環境における適応を評価した。Consolidation局面の条件設定として、通常の課題を96回実施する群 (N-full群)、通常の課題を48回実施する群(N-half群)、通常の課題と意図的な抑制課題を48回ずつ実施する群(RS群)を設定し、直後及び翌日の適応状態を群間比較した。その結果、直後にはN-full群でN-half群と比較して有意に高い適応が生じ、翌日にはN-full群とRS群において、N-half群と比較して有意に高い適応が生じた。つまり、Consolidation局面における意図的抑制が運動記憶の定着を強化することを示している。これらの結果は、Consolidation局面では、必要な動きの反復だけでなく、不要な動きの抑制を含めることで、効率的に運動記憶を定着させられる可能性があることを示している。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Action Postponing and Restraint Varies among Sensory Modalities2022

    • 著者名/発表者名
      Ikarashi Koyuki、Sato Daisuke、Ochi Genta、Fujimoto Tomomi、Yamashiro Koya
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 12 号: 11 ページ: 1530-1530

    • DOI

      10.3390/brainsci12111530

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of whole-hand water flow stimulation on the neural balance between excitation and inhibition in the primary somatosensory cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Le Cong Dat、Sato Daisuke、Ikarashi Koyuki、Fujimoto Tomomi、Ochi Genta、Yamashiro Koya
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3389/fnhum.2022.962936

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Response inhibitory control varies with different sensory modalities.2022

    • 著者名/発表者名
      Ikarashi K, Sato D, Fujimoto T, Edama M, Baba Y, Yamashiro K.
    • 雑誌名

      Cerebral cortex.

      巻: 32 号: 2 ページ: 275-285

    • DOI

      10.1093/cercor/bhab207

    • 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] メディアを用いた運動介入が知的障がい児の生活機能に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      市川裕代,佐藤大輔
    • 雑誌名

      アダプテッド・スポーツ科学

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does Long-Term Training in a Water Immersion Environment Change Interoception?2021

    • 著者名/発表者名
      Baba Yasuhiro、Sato Daisuke、Otsuru Naofumi、Ikarashi Koyuki、Fujimoto Tomomi、Yamashiro Koya
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 18 号: 19 ページ: 10259-10259

    • DOI

      10.3390/ijerph181910259

    • 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] The unique neuromodulation using water immersion2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Daisuke
    • 雑誌名

      Niigata Journal of Health and Welfare

      巻: 21(1) ページ: 2-11

    • NAID

      130008122430

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 技能定着局面における意図的抑制は運動技能の定着を促進するか?2023

    • 著者名/発表者名
      益戸亮輔、塗木淳夫、野辺知弘 、塚田匠海、五十嵐小雪、塗木ひかる、山代幸哉、越智元太、藤本知臣、佐藤大輔.
    • 学会等名
      第17回Motor Control研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 運動技能および運動学習能と順行性抑制機能との関連性.2023

    • 著者名/発表者名
      益戸亮輔、塗木淳夫、野辺知弘 、塚田匠海、五十嵐小雪、塗木ひかる、山代幸哉、越智元太、藤本知臣、佐藤大輔.
    • 学会等名
      第31回日本運動生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 感覚入力と反応抑制機能-アスリートの可塑的変化-2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輔
    • 学会等名
      第61回日本生体医工学会大会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Proactive inhibition(順行性抑制)は感覚モダリティによって異なる2022

    • 著者名/発表者名
      五十嵐小雪,佐藤大輔,越智元太,藤本知臣,山代幸哉
    • 学会等名
      第16回Motor Control研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水流刺激が一次体性感覚野の興奮性に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      Le Cong Dat,佐藤大輔,五十嵐小雪,藤本知臣,越智元太,山代幸哉
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 体性感覚における刺激反応適合性効果とその神経活動2022

    • 著者名/発表者名
      木立朱珠,佐藤大輔,五十嵐小雪,藤本知臣,越智元太,山代幸哉
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 感覚モダリティによる反応抑制の違い-性差に着目して-2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐小雪,佐藤大輔,藤本知臣,江玉睦明,馬場康博,山代幸哉
    • 学会等名
      第76回 日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Response inhibitory control varies with different sensory modalities2021

    • 著者名/発表者名
      Ikarashi K, Sato D, Fujimoto T, Edama M, Baba Y, Ymashiro K
    • 学会等名
      European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 月経周期による感覚運動抑制回路および運動機能の変動2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐小雪,佐藤大輔,江玉睦明,山代幸哉
    • 学会等名
      第21回新潟医療福祉学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 手部の肢位は体性感覚における刺激-反応適合性に影響するか?2021

    • 著者名/発表者名
      木立朱珠,佐藤大輔,五十嵐小雪,山代幸哉
    • 学会等名
      第21回新潟医療福祉学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 新潟医療福祉大学 健康科学部 健康スポーツ学科 スポーツ生理学Lab

    • URL

      https://nuhw-sportsphysiolgy-lab.wraptas.site/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 新潟医療福祉大学 運動機能医科学研究所

    • URL

      https://www.nuhw.ac.jp/ihmms/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 新潟医療福祉大学 スポーツ生理学Lab

    • URL

      https://nuhw-sportsphysiolgy-lab.wraptas.site/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 新潟医療福祉大学運動機能医科学研究所HP

    • URL

      https://www.nuhw.ac.jp/ihmms/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 新潟医療福祉大学スポーツ生理学ラボHP

    • URL

      https://nuhw-sportsphysiolgy-lab.wraptas.site/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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