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2021 年度 実績報告書

電気生理学的手法を応用した加齢や運動にともなう骨格筋の質的・機能的変化の評価

研究課題

研究課題/領域番号 18H03158
研究機関中京大学

研究代表者

渡邊 航平  中京大学, スポーツ科学部, 教授 (20630990)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード運動単位 / サルコペニア / 筋肉量
研究実績の概要

本研究では、先進的な電気生理学的手法を応用し、筋の“質”を評価する方法を確立し、加齢および運動トレーニングがそれらを含めた筋機能に関連する要因に及ぼす影響を“分離”して評価することを目的とした。筋力などの筋の機能が加齢や運動などによって変化することは、広く知られているものの、その生理学的背景、特に筋の量的な変化以外の要因、は不明な点が多い。申請者は、“高密度表面筋電図法”および“骨格筋電気刺激法”を用いることで、筋の量的な変化とともに、筋機能に強く関わる筋自体の収縮特性(筋の質)、そして筋の活動を制御している中枢神経系の活動を定量的に評価し、加齢や運動トレーニングによる筋の適応機序を包括的に検証した。主な成果として、多周波数を用いた骨格筋電気刺激法を用いた筋の収縮特性の定量化(Tomita, Watanabe et al. Physiol Rep 2020)、トレーニング介入による中枢神経系の変化の評価(Watanabe et al. Physiol Rep 2020, Watanabe et al. J Gerontol, Watanabe et al. Front Nutr 2021)に関する論文を公表した。これらの高齢者や若齢者を対象とした研究成果によって、加齢および運動トレーニングにともなう筋の“質”を評価する方法を新たに提案することができた。今後、様々な研究用途に活用するとともに、特に加齢性筋力低下の要因分析や対抗措置の効率化に向けた応用が期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 11件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Maribor(スロベニア)

    • 国名
      スロベニア
    • 外国機関名
      University of Maribor
  • [雑誌論文] Regional neuromuscular regulation within rectus femoris muscle following three-month limb-loaded walking in older adults2022

    • 著者名/発表者名
      Narouei Shideh、Akatsu Hiroyasu、Watanabe Kohei
    • 雑誌名

      Sports Medicine and Health Science

      巻: 4 ページ: 38~43

    • DOI

      10.1016/j.smhs.2021.12.003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Central Tendon Injury Impairs Regional Neuromuscular Activation of the Rectus Femoris Muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Kubo Yoshiaki、Watanabe Kohei、Nakazato Koichi、Koyama Koji、Hiranuma Kenji
    • 雑誌名

      Sports

      巻: 9 ページ: 150~150

    • DOI

      10.3390/sports9110150

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Motor unit firing patterns on increasing force during force and position tasks2021

    • 著者名/発表者名
      Kunugi Shun、Holobar Ales、Kodera Tsutomu、Toyoda Heishiro、Watanabe Kohei
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 126 ページ: 1653~1659

    • DOI

      10.1152/jn.00299.2021

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Unique Characteristics of Quadriceps Muscle Morphology and Function in Older Tennis Players2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Akito、Beppu Moroe、Chosa Naoki、Watanabe Kohei
    • 雑誌名

      Journal of Aging and Physical Activity

      巻: 27 ページ: 1~8

    • DOI

      10.1123/japa.2021-0074

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association between the Degree of Pre-Synaptic Dopaminergic Pathway Degeneration and Motor Unit Firing Behavior in Parkinson’s Disease Patients2021

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yuichi、Watanabe Kohei、Holobar Ales、Takahashi Tetsuya、Maeda Noriaki、Maruyama Hirofumi、Tanaka Shinobu、Hyngstrom Allison S
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 ページ: 6615~6615

    • DOI

      10.3390/s21196615

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Effect of a Portable Electrical Muscle Stimulation on Brain-Derived Neurotrophic Factor in Elderly People: Three Case Studies2021

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yuichi、Watanabe Kohei、Kawade Shuhei、Maeda Noriaki、Maruyama Hirofumi
    • 雑誌名

      Gerontology and Geriatric Medicine

      巻: 7 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1177/23337214211040319

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of hybrid assistive limb gait training on spatial muscle activation patterns in spinal muscular atrophy type III2021

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yuichi、Watanabe Kohei、Orita Naoya、Maeda Noriaki、Kimura Hiroaki、Tanaka Shinobu、Hyngstrom Allison
    • 雑誌名

      F1000Research

      巻: 10 ページ: 214~214

    • DOI

      10.12688/f1000research.50951.2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of arm position on spatial distribution of upper trapezius muscle activity during simulated car driving2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kohei、Yoshida Takahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Occupational Safety and Ergonomics

      巻: 15 ページ: 1~7

    • DOI

      10.1080/10803548.2021.1929700

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of the peroneus longus neuromuscular compartments to eversion and plantarflexion of the ankle2021

    • 著者名/発表者名
      Mendez-Rebolledo Guillermo、Guzmn-Venegas Rodrigo、Valencia Oscar、Watanabe Kohei
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 ページ: e0250159(論文番号)

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0250159

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of home-based squat training with two-depths on lower limb muscle parameters and physical functional tests in older adults2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Akito、Watanabe Kohei
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 6855(論文番号)

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86030-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quercetin ingestion modifies human motor unit firing patterns and muscle contractile properties2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kohei、Holobar Ales
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: 239 ページ: 1567~1579

    • DOI

      10.1007/s00221-021-06085-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Association between Oxygen Consumption and Surface Electromyographic Amplitude and Its Variation within Individual Calf Muscles during Walking at Various Speeds2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kohei、Narouei Shideh
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 ページ: 1748~1748

    • DOI

      10.3390/s21051748

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fish Protein Ingestion Induces Neural, but Not Muscular Adaptations, Following Resistance Training in Young Adults2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kohei、Holobar Ales、Uchida Kenji、Mita Yukiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Nutrition

      巻: 8 ページ: 645747(論文番号)

    • DOI

      10.3389/fnut.2021.645747

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel Insights Into Biarticular Muscle Actions Gained From High-Density Electromyogram2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kohei、Vieira Taian Martins、Gallina Alessio、Kouzaki Motoki、Moritani Toshio
    • 雑誌名

      Exercise and Sport Sciences Reviews

      巻: 49 ページ: 179~187

    • DOI

      10.1249/JES.0000000000000254

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of exercise intensity on metabolic responses on combined application of electrical stimulation and voluntary exercise2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kohei、Takada Tatsuya、Kawade Shuhei、Moritani Toshio
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 9 ページ: e14598(論文番号)

    • DOI

      10.14814/phy2.14758

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of the laterality of motor unit behavior in female patients with parkinson's disease using high‐density surface electromyography2021

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yuichi、Watanabe Kohei、Holobar Ales、Maeda Noriaki、Maruyama Hirofumi、Tanaka Shinobu
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 53 ページ: 1938~1949

    • DOI

      10.1111/ejn.15099

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High-density surface electromyography to assess motor unit firing rate in Charcot-Marie-Tooth disease type 1A patients2021

    • 著者名/発表者名
      Noto Yu-ichi、Watanabe Kohei、Holobar Ales、Kitaoji Takamasa、Tsuji Yukiko、Kojima Yuta、Kitani-Morii Fukiko、Mizuno Toshiki、Nakagawa Masanori
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology

      巻: 132 ページ: 812~818

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2020.11.040

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 3軸加速度センサを用いた歩行特徴量による 中・高齢者の運動習慣分析2022

    • 著者名/発表者名
      中村早希、増尾 明、佐久間拓人、加藤昇平、渡邊航平、赤津裕康
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
  • [学会発表] 足関節外がえし筋の運動単位活動と発揮トルクの変動性評価2021

    • 著者名/発表者名
      功刀峻、吉村茜、廣野哲也、渡邊航平
    • 学会等名
      第27回日本バイオメカニクス学会
  • [学会発表] 高校生における最大筋力と筋量および運動単位活動との関係2021

    • 著者名/発表者名
      吉村茜、功刀峻、廣野哲也、能嶋宏弥、渡邊航平
    • 学会等名
      第27回日本バイオメカニクス学会
  • [学会発表] 求心性および遠心性収縮運動による筋疲労時の運動単位動員特性の違い2021

    • 著者名/発表者名
      廣野哲也、功刀峻、吉村茜、渡邊航平
    • 学会等名
      第27回日本バイオメカニクス学会
  • [学会発表] トレッドミル歩行中の酸素摂取量と神経筋活動におよぼすアンクルウェイトと歩行速度の影響2021

    • 著者名/発表者名
      功刀峻、赤津裕康、渡邊航平
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会
  • [学会発表] カフェイン摂取が運動単位の発火パターンに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊航平、功刀峻、Ales Holobar
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会
  • [備考] 中京大学スポーツ科学部渡邊航平研究室ホームページ

    • URL

      http://kwatanabe.net/index.html

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公開日: 2022-12-28  

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