ヒト全身反応時間を決定する中枢・末梢神経系の可塑性の解明

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K19499
• 研究機関: 森ノ宮医療大学
• 研究代表者: 信江 彩加 森ノ宮医療大学, 医療技術学部, 助教 (70708908)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 神経伝導速度 / 神経幹 / 神経束 / 超音波 / 性差 / 反応時間

研究実績の概要

本研究では，ヒトの全身反応時間とその短縮・遅延にスポーツ競技特性の影響や，性差，筋の活動レベルによる影響が存在するのかについて中枢・末梢神経系の各階層レベルで要した時間から明らかにする．ヒトが反応し運動するまでの全身反応メカニクスとその可塑性について解明することで，素早いリアクションが要求される競技や，高齢者の全身反応時間の低下を予防する効果的な運動処方を提供することを目指す．
2022年度は，全身反応時間を認知反応時間（視覚または聴覚刺激が呈示されてから脳で処理し，末梢神経を伝導して筋が活動するまでの時間），筋腱反応時間（筋が活動し始めてから動作開始までの時間），運動反応時間（動作開始から目的の動作が完了するまでの時間）の3つに区分し，トレーニングの種類による区分ごとの反応時間への影響を調査した．トレーニングの特性によって，影響を与える区分は異なっており，その原因について，今後詳細に調査していく方向性が得られた．
また，末梢神経の伝導速度に影響を及ぼす要因として，その神経の太さが挙げられ，これまで申請者らは超音波装置を用いることでヒトの生体で非侵襲的に末梢神経の機能と形態の関係を調査し，明らかにしてきた．しかしながら，これまで調査してきた神経幹レベルの神経の太さよりもさらにミクロな神経束レベルでの調査の必要性が明らかになったため，超音波装置による超高解像度イメージング技術の開発を進めている．

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

上肢や下肢に特徴のある動作を行うスポーツ競技者を対象とした測定を実施計画していたが，新型コロナウイルス感染症の影響により，測定実施に遅れが生じた．しかしながら，2023度は測定の規制も緩和されることから，当初から予定していた対象者への測定を進めていく準備が整っている状況である．

今後の研究の推進方策

スポーツ競技者の神経形態・機能特性を明らかにしていくとともに，末梢神経幹レベルでの太さ評価から，よりミクロな神経束レベルでの測定を可能とするための高解像度画像解析法の確立を目指す．深層学習による高解像度化と，神経束を判別，分類する分析の方法を検討する．

次年度使用額が生じた理由

本年度，新型コロナウイルス感染症の影響により実施できなかった測定を次年度実施していく．その際に関わる，測定対象者への謝金と測定補助者の人件費に使用する計画である．