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2018 年度 実施状況報告書

適切な脳内ネットワークの切り替えを促す身体活動の効果

研究課題

研究課題/領域番号 17K01614
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, 助教 (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) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードスポーツ心理学 / 脳活動
研究実績の概要

近年の研究により、人間の脳内には様々なネットワークが存在することがわかってきた。その中でも、「顕著性ネットワーク」と呼ばれる神経ネットワークが人間の「安静状態」と「活動状態」を切り替える役割をしており、この切り替えが不調をきたすと、うつ病や統合失調症になることが分かってきている。さらに この顕著性ネットワークは、身体の状態の影響(内受容感覚)を強く受けることもわかってきた。 そこで本研究では、運動経験の有無によって顕著性ネットワークの働きに差があるのかを検討し、顕著性ネットワ ークから脳の他の領域(活動状態時に賦活する実行系ネットワーク、安静状態時に賦活するデフォルトモードネ ットワーク、その他の脳領域)への働きかけ(切り替え)に運動経験の有無が影響を与えるか否かを明らかにすることを目的とした。
平成29年度は、fMRI(機能的磁気共鳴画像法)を用いて、実験を行い、さらに平成30年度は、同様の実験パラダイムを用いて脳波の実験を行った。実験では、実験参加者に指定された秒数が経過したらボタンを押すように指示し、そのボタン押しから3秒遅延させた後にボタン押しの正誤に関するフィードバック情報を与えた。脳波は64部位から測定し、前年度に行ったfMRIの結果をもとに、fMRI脳波統合ダイポール解析(fMRI constrained source analysis)を用いてfMRIと脳波のデータを結合させ、各脳領域の活動電位(ソース電位)をミリ秒単位で算出した。分析では特に顕著性ネットワークにおいて中心的な役割をなしている島皮質と前部帯状皮質(ACC)を中心に分析を行った。その結果、島皮質と前部帯状皮質は、他の領域よりも早いタイミングで賦活していることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
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

本研究の計画では、初年度にあたる平成29年度において、fMRIの実験を行い、2年目にあたる平成30年度において脳波の実験を行うことを予定していた。また予定では、これらの2つの実験では同じ実験パラダイム・実験課題を用いる事としていた。現在のところ、予定通り、平成29年度にfMRIの実験を行うことができ、また平成30年度に脳波の実験を行うことができた。さらに両者の実験では、共通した実験課題を用いる事もできた。以上のようなことからも、研究の遂行は概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

研究の最終年度にあたる令和元年の研究においては、得られたfMRIのデータを用いてネットワーク解析を行い、運動経験との関連性を詳 細に検討する予定である。ネットワーク解析では、PPI(Psychophysiological Interaction)解析と呼ばれる手法を用いて、分析を行う。特に、今回では身体化の情報を受け取る左右の島皮質を中心に分析を進め、運動経験の有無との関係を調べる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 動機づけを高める秘密 ー脳の中の3つのネットワークー2018

    • 著者名/発表者名
      小谷泰則
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: Vol. 68 ページ: 244-248

  • [学会発表] Neural substrates of early and late SPN before face, word and symbol stimuli2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ohgami,Yasunori Kotani,Nobukiyo Yoshida,Akira Kunimatsu,Shigeru Kiryu,Yusuke Inoue
    • 学会等名
      The 58th Annual Meeting of Society for Psychophysiological Research
    • 国際学会
  • [学会発表] Different roles of left and right anterior insula in anticipation of behavioral information and reward information2018

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Kotani,Yoshimi Ohgami,Nobukiyo Yoshida,Akira Kunimatsu,Shigeru Kiryu,Yusuke Inoue
    • 学会等名
      The 58th Annual Meeting of Society for Psychophysiological Research
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳の島皮質からみた「あがり」の機能仮説 ―脳と末梢の相互作用に関する文献研究―2018

    • 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45回大会
  • [学会発表] fMRI constrained source analysis on stimulus-preceding negativity before face, word and symbol2018

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Kotani,Yoshimi Ohgami,Nobukiyo Yoshida,Akira Kunimatsu,Shigeru Kiryu,Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2018 Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional dissociation of left and right anterior insula in anticipation2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ohgami,Yasunori Kotani,Nobukiyo Yoshida,Akira Kunimatsu,Shigeru Kiryu,Yusuke Inoue
    • 学会等名
      2018 Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
    • 国際学会
  • [学会発表] fMRI制限ソース分析によるSPN前期成分と後期成分の発生源の同定2018

    • 著者名/発表者名
      大上淑美,小谷泰則,吉田宣清,國松 聡,桐生 茂,井上 優介
    • 学会等名
      第36回日本生理心理学会大会
  • [学会発表] 顕著性およひ行動適応に関する前部島皮質の機能的左右差2018

    • 著者名/発表者名
      小谷泰則,大上淑美,吉田宣清,國松 聡,桐生 茂,井上 優介
    • 学会等名
      第36回日本生理心理学会大会
  • [学会発表] こころと身体をつなぐ脳内の3つのネットワーク2018

    • 著者名/発表者名
      小谷泰則
    • 学会等名
      日本養生学会第 19 回大会
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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