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2018 年度 実績報告書

大脳基底核コリン作用を高め運動学習を促進する浸水ニューロモデュレーションの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03134
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 小島 翔  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 助教 (10780330)
山代 幸哉  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 准教授 (20570782)
大鶴 直史  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (50586542)
丸山 敦夫  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (80117548)
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) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードコリン作動性神経 / MRS / TMS / 浸水 / 運動学習
研究実績の概要

2018年度の前半には,本研究課題に関する実験について所属機関の倫理委員会での承認を得た.その後,大脳基底核のコリン作動系を評価するための指標を開発することを目指して,磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)を用いて大脳基底核,一次運動野および一次体性感覚野のコリン濃度および経頭蓋磁気刺激(TMS)を用いた求心性抑制の計測手法を確立した.確立した手法を用いて,大脳基底核のコリン濃度と求心性抑制との関連性を検証した結果,電気刺激とTMSの刺激間隔の短い求心性抑制は一次体性感覚野のコリン濃度と,刺激間隔の長い求心性抑制は大脳基底核のコリン濃度と正の相関関係にある可能性が示唆された.現状では,16名分のデータでの解析に留まっているため,本年度は14名のデータを加える予定である.
また,2019年度に実施予定である大脳基底核コリン作動系を賦活させる至適浸水条件の探索に関する実験の倫理申請,対象者のリクルート,予備実験を実施した.概ね,申請内容通りの実験設定で実施することを決定した.具体的には,健常成人男女15名を対象に,浸水中および前後のコリン作動系をTMSを用いた求心性抑制で評価し,一次体性感覚野および大脳基底核のコリン作動系への影響を明らかにする.介入条件は,5条件とし,浸水をしないコントロール条件,水温(35℃および42℃)と浸水範囲(腋下および臍下)を組み合わせた4条件とした.それぞれ別日に測定をするため,求心性抑制計測におけるICCを調べた結果,0.7-0.9であり,再現性を確認することができた.

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

2018年度の目標であった大脳基底核コリン作動系の評価指標の確立は概ね順調に進行しているが,対象者数が十分ではないため,2019年度の前半期に14名分を加える予定である.2019年度に計画している大脳基底核のコリン作動系を活性化させる至適な浸水条件の検証についても,倫理委員会の承認および対象者の同意を含めたリクルート,ならびに予備実験も完了しており,直ぐにでも実験を開始できる状況にある.

今後の研究の推進方策

2018年度に目標としていた大脳基底核コリン作動系の評価指標開発は順調に進んでおり,2019年度内には30名のデータが整うため,国際誌への投稿を進める.
また,2019年度に予定しているコリン作動系を賦活する至適浸水条件の探索については,既に予備実験・対象者のリクルートなどが完了しているため,早急に本実験に入る予定である.これらの実験と並行して,浸水が運動学習へ及ぼす影響に関する実験の準備に入り,2020年1月には,前倒しで実験を開始する予定である.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Advantages and disadvantages of swimming for successful aging2019

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

      Japanese Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 68 ページ: 99~101

    • DOI

      https://doi.org/10.7600/jspfsm.68.99

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Change-Driven M100 Component in the Bilateral Secondary Somatosensory Cortex: A Magnetoencephalographic Study2018

    • 著者名/発表者名
      Yamashiro Koya、Sato Daisuke、Onishi Hideaki、Sugawara Kazuhiro、Otsuru Naofumi、Kirimoto Hikari、Nakazawa Sho、Yamazaki Yudai、Shirozu Hiroshi、Maruyama Atsuo
    • 雑誌名

      Brain Topography

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s10548-018-0687-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inter-individual differences in working memory improvement after acute mild and moderate aerobic exercise2018

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Yudai、Sato Daisuke、Yamashiro Koya、Tsubaki Atsuhiro、Takehara Nana、Uetake Yoshihito、Nakano Saki、Maruyama Atsuo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0210053

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0210053

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variability and Reliability of Paired-Pulse Depression and Cortical Oscillation Induced by Median Nerve Stimulation2018

    • 著者名/発表者名
      Onishi Hideaki、Otsuru Naofumi、Kojima Sho、Miyaguchi Shota、Saito Kei、Inukai Yasuto、Yamashiro Koya、Sato Daisuke、Tamaki Hiroyuki、Shirozu Hiroshi、Kameyama Shigeki
    • 雑誌名

      Brain Topography

      巻: 31 ページ: 780~794

    • DOI

      10.1007/s10548-018-0648-5

    • 査読あり
  • [学会発表] Water immersion modulate sensorimotor integration -TMS and MRS study-2019

    • 著者名/発表者名
      Sato D, Yamashiro K, Kodama N, Otsuru N, Onish H
    • 学会等名
      ARIHHPヒューマン・ハイ・パフォーマンスフォーラム 2019
  • [学会発表] Does water immersion promote neural plasticity and motor learning?2018

    • 著者名/発表者名
      Sato D
    • 学会等名
      5th International conference on evidence-based aquatic therapy
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「水」によって生じる中枢神経活動とトレーニングへの応用可能性2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輔
    • 学会等名
      第69回日本体育学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 水中環境における一次運動野の抑制機能と運動技能2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輔,山﨑雄大,山代幸哉,奈良梨央,大西秀明,丸山敦夫
    • 学会等名
      第73回日本体力医学会
  • [学会発表] Priming effect of water immersion on spike-timing dependent plasticity and motor memory consolidation2018

    • 著者名/発表者名
      Sato D, Yamazaki Y, Yamashiro K, Onish H, Tsubaki A, Nara R, Shimoyama Y, Maruyama A
    • 学会等名
      The XIIIth International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動学習による技能定着に対する浸水ニューロモデュレーション効果2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輔
    • 学会等名
      第48回日本臨床神経生理学会
  • [図書] リハビリテーション神経科学2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輔
    • 総ページ数
      360
    • 出版者
      メディカルビュー
  • [備考] 新潟医療福祉大学 運動機能医科学研究所 ホームページ

    • URL

      http://www.ihmms.jp/

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公開日: 2019-12-27  

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