動きの癖を改善する生理学的メカニズムの解明と新しいトレーニング方法の提案に向けて

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K12973
• 研究機関: 沖縄科学技術大学院大学
• 研究代表者: 青木 祥 沖縄科学技術大学院大学, 神経生物学研究ユニット, 研究員 (80720672)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 運動制御 / 習慣的行動 / 大脳基底核 / 線条体

研究実績の概要

動きの癖を一度身につけてしまうと、それを直すことは難しい。これは、アスリートから学校体育における児童・生徒まで多くの人々を悩ます問題である。したがって、どのようにすれば動きの癖を改善できるのか、そのメカニズムの解明、新規トレーニング方法の開発は重要研究課題といえる。本研究は、動作の癖を固定化され容易に修正できない「習慣動作」と定義し、その定義に当てはまる動物モデルを作成することで、動作の癖を抑制し改善する生理学的メカニズムを明らかにする。
特に、線条体における主要な神経伝達物質・アセチルコリンの機能的役割を探る。アセチルコリンを放出するコリン作動性介在ニューロンの阻害あるいは活性化を人為的に行い、これらの神経活動操作が習慣動作の抑制機能に及ぼす影響を明らかにする。次に、身体的トレーニングの前に、認知課題遂行により非侵襲的にコリン作動性介在ニューロンを活性化することが、習慣動作の抑制機能を高める可能性があるか否かを検証し、新規のトレーニング方法の提案に挑む。
初年度は、動物モデルにおいて、事前に獲得した習慣動作を抑制するOmission課題と習慣動作を別の似た動作に置換するSubstitution課題の二つの実験パラダイムの設定を目標とした。Long-Evansラットを用いて実験を行い、当初の予定通り、ラットが習慣動作を獲得し、後にそれを抑制する、あるいは置換する行動課題の構築に成功した。予備実験として、コリン作動性介在ニューロンの神経活動を阻害した上で、習慣動作を抑制するOmission課題におけるラットの行動を観察した。その結果、習慣動作の抑制機能が障害される傾向がみられた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度の目標を達成したため。

今後の研究の推進方策

1) 実験の例数を重ね、統計的解析を進める。
2) Substitution課題におけるコリン作動性介在ニューロンの役割を調べる。

次年度使用額が生じた理由

為替レート変更のため

次年度使用額の使用計画

実験消耗品購入に使用する。