高位中枢活動は運動筋受容器反射を修飾するか?-覚醒・睡眠サイクルの応用

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20300202
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 身体教育学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 松川 寛二 広島大学, 大学院・保健学研究科, 教授 (90165788)
• 研究分担者: 定本 朋子 日本女子体育大学, 体育学部, 教授 (30201528)
• 研究協力者: 梁 楠 広島大学, 大学院・保健学研究科, 助教 (70512515) ; 中本 智子 広島大学, 大学院・保健学研究科, 大学院生 ; 加島 絵里 広島大学, 大学院・保健学研究科, 大学院生
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 筋受容器反射 / 心循環調節 / 筋機械受容器 / 筋代謝受容器 / セントラルコマンド / 覚醒状態 / 睡眠状態

研究概要

日常生活で行う軽度～中程度の随意運動でみられる心循環調節にとって,運動筋受容器反射よりも高次中枢から発するセントラルコマンド(central command)によるfeedforward制御が重要である。特に,屈曲運動において,このcentral commandによる心循環調節は強く現れる。一方,覚醒状態のヒトや動物では,筋機械受容器反射および筋代謝受容器反射は抑制されている。睡眠あるいは麻酔に伴って生じる高次中枢活動の低下は筋機械受容器反射および筋代謝受容器反射を促通し,この筋機械受容器反射の修飾には脳内5-HT1A受容体が関わる。

研究成果

• [雑誌論文] Electrical stimulation of the mesencephalic ventral tegmental area evokes skeletal muscle vasodilation in the cat and rat. (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Nakamoto T, Liang N.
  • 雑誌名: J Physiol Sci in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coactivation of renal sympathetic neurons and somatic motor neurons by chemical stimulation of the midbrain ventral tegmental area. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto T, Matsukawa K, Liang N, Wakasugi R, Wilson LB, Horiuchi J.
  • 雑誌名: J Appl Physiol 110 ページ: 1342-1353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Central command does not decrease cardiac parasympathetic efferent nerve activity during spontaneous fictive motor activity in decerebrate cats. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki A, Matsukawa K, Wakasugi R, Nakamoto T, Liang N.
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol 300 ページ: H1373-H1385
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential contribution of central command to the cardiovascular responses during static exercise of ankle dorsal and plantar flexion in humans. (2011)
  • 著者名/発表者名: Liang N, Nakamoto T, Mochizuki S, Matsukawa K.
  • 雑誌名: J Appl Physiol 110 ページ: 670-680
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of unilateral voluntary movement on motor imagery of the contralateral limb. (2011)
  • 著者名/発表者名: Liang N, Funase K, Narita T, Takahashi M, Matsukawa K, Kasai T.
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 122 ページ: 550-557
  • 査読あり
• [雑誌論文] The distribution of blood flow in the carotid and vertebral arteies during dynamic exercise in humans. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Ogoh S, Hirasawa A, Oue A, Sadamoto T.
  • 雑誌名: J Physiol in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decreased cardiac parasympathetic nerve activity during footbath in pregnant women. (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyazato K, Matsukawa K.
  • 雑誌名: Jpn J Nurs Sci 7 ページ: 65-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of adrenalectomy and autonomic blockades on the exercise tachycardia in conscious rats. (2010)
  • 著者名/発表者名: Wakasugi R, Nakamoto T, Matsukawa K.
  • 雑誌名: Auton Neurosci 155 ページ: 59-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] The centrally-evoked increase in preganglionic adrenal sympathetic nerve activity during hypothalamic stimulation elicits immediate adrenaline secretion from the adrenal medulla. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuchimochi H, Nakamoto T, Matsukawa K.
  • 雑誌名: Exp Physiol 95 ページ: 93-106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different blood flow responses to dynamic exercise between internal carotid and vertebral arteries in women. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Sadamoto T.
  • 雑誌名: J Appl Physiol 109 ページ: 864-869
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic cerebral autoregulation during and after handgrip exercise in humans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogoh S, Sato K, Akimoto T, Oue A, Hirasawa A, Sadamoto T.
  • 雑誌名: J Appl Physiol 108 ページ: 1701-1705
  • 査読あり
• [雑誌論文] The enhancing effect of propofol anesthesia on skeletal muscle mechanoreflex in conscious cats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Nakamoto T, Kadowaki A, Shimizu M, Liang N, Endo K.
  • 雑誌名: Auton Neurosci 151 ページ: 111-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Central command and the increase in middle cerebral artery blood flow velocity during static arm exercsie in women. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Sadamoto T, Ueda-Sasahara C, Shibuya K, Shimizu-Okuyama S, Osada T, Kamo M, Saito M, Kagaya A.
  • 雑誌名: Exp Physiol 94 ページ: 1132-1138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of central command on cerebral blood flow at the onset of exercsie in women. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Moriyama M, Sadamoto T.
  • 雑誌名: Exp Physiol 94 ページ: 1139-1146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sympathetic cholinergic nerve contributes to increased muscle blood flow at the onset of voluntary static exercise in conscious cats. (2008)
  • 著者名/発表者名: Komine H, Matsukawa K, Tsuchimochi H, Nakamoto T, Murata J.
  • 雑誌名: Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 295 ページ: R1251-R1262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muscle receptors close to the myotendinous junction play a role in eliciting exercise pressor reflex during contraction. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto T, Matsukawa K.
  • 雑誌名: Auton Neurosci 138 ページ: 99-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muscle mechanosensitive reflex is suppressed in the conscious condition : effect of anesthesia. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Nakamoto T.
  • 雑誌名: J Appl Physiol 104 ページ: 82-87
  • 査読あり
• [学会発表] The differential effects of central command on the aortic and carotid sinus baroreflex at the onset of fictive motor activity. (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Kadowaki A, Ishii K, Myoi S, Takakuwa T, Inoue A, Liang N
  • 学会等名: 第88回日本生理学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Increased cerebral blood flow in the prefrontal cortex preceding the onset of voluntary arm cranking and leg cycling exercise in humans. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Matsukawa K, Liang N
  • 学会等名: 第88回日本生理学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Motor imagery, but not action observation, modulates the corticospinal excitability in a phase-dependent manner. (2011)
  • 著者名/発表者名: Liang N, Takahashi M, Matsukawa K
  • 学会等名: 第88回日本生理学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 体位変化試験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松川寛二
  • 学会等名: 第63回日本自律神経学会総会,教育セミナー"ゼロからわかる自律神経機能検査"
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] Cardiac vagal efferent discharge does not decrease during spontaneous fictive motor activity in decerebrate cats. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki A, Matsukawa K, Wakasugi R, Nakamoto T, Liang N
  • 学会等名: ACSM Conference on Integrative Physiology of Exercise.
  • 発表場所: Miami, Florida, USA
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Increased blood flow in the cerebral prefrontal cortex preceding the onset of voluntary exercise. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Ohtani R, Ishii K.
  • 学会等名: 第87回日本生理学会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Central command contributes to increasing blood flow to non-exercising muscle at onset of voluntary exercise. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Ohtani R, Matsukawa K
  • 学会等名: 第87回日本生理学会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Effect of ischemic heart failure on the muscle mechanosensitive reflex in conscious cats. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki A, Wakasugi R, Asahi R, Myoi S, Matsukawa K
  • 学会等名: 第87回日本生理学会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Short- and longterm effects of exercise on the arterial baroreflexes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Komine H, Matsukawa K
  • 学会等名: 第87回日本生理学会Symposium "Recent insight into cardiovascular regulation during exercise : central command and baroreflex"
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Effect of ischemic heart failure on the muscle mechanosensitive reflex in conscious cats. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Wakasugi R, Kadowaki A, Asahi R, Myoi S.
  • 学会等名: Experimental Biology
  • 発表場所: Anaheim, California, USA
  • 年月日: 2010-04-25
• [学会発表] 循環調節によるFeedforward制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松川寛二
  • 学会等名: 第32回日本生体医工学会中国四国支部大会,特別講演
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] A hypothesis for generation of central command signal during exercise. (2009)
  • 著者名/発表者名: 松川寛二
  • 学会等名: International Sports Science Network Forum in Nagano
  • 発表場所: 軽井沢町
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] The differential cardiovascular responses to voluntary and electrically-evoked involuntary static contraction between ankle extensor and flexor muscles in humans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Liang N, Matsukawa K, Nakamoto T, Mochizuki S, Oda K.
  • 学会等名: International Sports Science Network Forum in Nagano
  • 発表場所: 軽井沢町
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] Activation of cardiac sympathetic outflow, but not vagal withdrawal, during spontaneous motor activity in decerebrate cats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki A, Matsukawa K, Nakamoto N, Liang N, Wakasugi R
  • 学会等名: International Sports Science Network Forum in Nagano
  • 発表場所: 軽井沢町
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] The effects of adrenalectomy and autonomic blockades on the tachycardia at the beginning of dynamic exercise in conscious rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wakasugi R, Nakamoto N, Matsukawa K
  • 学会等名: International Sports Science Network Forum in Nagano
  • 発表場所: 軽井沢町
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] The effects of adrenalectomy and autonomic blockadeson the exercise induced tachycardia in conscious rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: 若杉理恵, 中本智子, 松川寛二
  • 学会等名: 36^<th> Congress of the lnternational Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] Autonomic and cardiovascular responses to stimulation of midbrain dopaminergic neurons in anesthetized rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto N, Matsukawa K, Wakasugi R, Liang N, Wilson LB, Horiuchi J.
  • 学会等名: 36^<th> Congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] Endogenous activation of 5-HT_<1A> receptors suppresses muscle mechanosensitive reflex in the conscious condition. (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Shimizu M, Kadowaki A, Nakamoto T, Liang N, Wakasugi R
  • 学会等名: 36^<th> Congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] Activation of cardiac sympathetic outflow, but not vagal withdrawal, during spontaneous motor activity in decerebrate cats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki A, Matsukawa K, Nakamoto N, Liang N, Wakasugi R, Shimizu M.
  • 学会等名: 36^<th> Congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] The Cardiovascular responses to voluntary and electrically-evoked involuntary static exercise of ankle plantar and dorsal flexion in humans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Liang N, Mochizuki S, Oda K, Nakamoto T, Matsukawa K
  • 学会等名: 36^<th> Congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] 心拍変動と自律神経活動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松川寛二, 中本智子, 梁楠
  • 学会等名: 第47回日本生気象学会大会「自律神経の基礎と最前線」シンポジウム
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2008-11-23
• [学会発表] 慢性覚醒動物を用いた循環調節研究:運動時に働くセントラルコマンドと筋機械受容器反射について (2008)
  • 著者名/発表者名: 松川寛二, 中本智子, 加島絵理, 土持裕胤, 遠藤加菜, 若杉理恵, 梁楠
  • 学会等名: 第9回Neurocardiology Workshop
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2008-07-30
• [学会発表] Muscle mechanosensitive reflex is suppressed in the conscious condition : effect of anesthesia. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto T, Matsukawa K, Tsuchimochi H.
  • 学会等名: Experimental Biology
  • 発表場所: San Diego, California, USA
  • 年月日: 2008-04-06
• [学会発表] Does acute dynamic exercise improve brain cognitive function in humans? (2008)
  • 著者名/発表者名: Endo K, Tsuchimochi H, Nakamoto T, Kashima E, Matsukawa K, Okamura H, Hamaoka T.
  • 学会等名: Experimental Biology
  • 発表場所: San Diego, California, USA
  • 年月日: 2008-04-06
• [学会発表] Modulation of muscle mechanosensitive reflex in humans : comparison of the cardiovascular response to passive cycling between the awake and sleep conditions. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa K, Kashima E, Tsuchimochi H, Nakamoto T, Endo K, Sadamoto T.
  • 学会等名: Experimental Biology
  • 発表場所: San Diego, California, USA
  • 年月日: 2008-04-06
• [図書] 「運動生理学からみた身体機能の維持・向上」(第10章.トレーニングと循環1.心拍応答) (2009)
  • 著者名/発表者名: 松川寛二
  • 総ページ数: 280-287
  • 出版者: 真興交易(株)医書出版部
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/matsulab/