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2013 年度 研究成果報告書

随意運動に先行する脳活動の同定ーセントラルコマンド発生機構の探索

研究課題

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研究課題/領域番号 23300217
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, 医歯薬保健学研究院(保), 教授 (90165788)

研究分担者 丹 信介  山口大学, 教育学部, 教授 (00179920)
小峰 秀彦  独立行政法人産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 研究員 (10392614)
定本 朋子  日本女子体育大学, 体育学部, 教授 (30201528)
浜岡 隆文  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70266518)
梁 楠  広島大学, 医歯薬保健学研究院(保), 助教 (70512515)
研究協力者 遠藤 加菜  広島大学, 医歯薬保健学研究院(保), 助教
石井 圭  広島大学, 医歯薬保健学研究科(保), 大学院生
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードセントラルコマンド / 脳活動の計測 / 循環調節 / 随意運動 / スポーツ科学 / リハビリテーション
研究概要

セントラルコマンド発生機構を探索するために、全頭型近赤外分光計イメージングを用いて随意運動中の大脳皮質活動を解析した。その結果、大脳皮質前頭前野において随意運動に約10秒先行する脳活動が起ることを発見したが、運動皮質領域ではそのような運動前活動は観察されなかった。並行して実施した動物実験から、中脳腹側被蓋野(VTA)がセントラルコマンドの発現と関係する証拠を得た。考え合わせると、大脳皮質前頭前野から脳活動が起り、それは脳幹―特にVTA―に在るセントラルコマンド発生回路を駆動すると予想できる。

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Discharges of aortic and carotid sinus baroreceptors during spontaneous motor activity- and pharmacologically-evoked pressor interventions2014

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Kadowaki A, Ishida T, Idesako M, Liang N
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Signal transduction of aortic and carotid sinus baroreceptors is not modified by central command during spontaneous motor activity in decerebrate cats2014

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Kadowaki A, Ishida T, Idesako M, Liang N
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      巻: 306 ページ: R735-R746

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00538.2013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unilateral imagined movement increases interhemispheric inhibition from the contralateral to ipsilateral motor cortex2014

    • 著者名/発表者名
      Liang N, Funase K, Takahashi M, Matsukawa K, Kasai T
    • 雑誌名

      Exp Brain Res

      巻: 232 ページ: 1823-1832

    • DOI

      10.1007/s00221-014-3874-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resistance training restores muscle sex steroid hormone steroidogenesis in older men2014

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Iemitsu M, Matsutani K, Kurihara T, Hamaoka T, Fujita S
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 28 ページ: 1891-1897

    • DOI

      10.1096/fj.13-245480

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for centrally-induced cholinergic vasodilatation in skeletal muscle during voluntary one-legged cycling and motor imagery in humans2013

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Matsukawa K, Liang N, Endo K, Idesako M, Hamada H, Ueno K, Kataoka T
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 1 ページ: e00092

    • DOI

      10.1002/phy2.92

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central command differentially affects the aortic and carotid sinus baroreceptor-heart rate reflexes at the onset of spontaneous, fictive motor activity2013

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Idesako M, Ishida T, Endo K, Liang N
    • 雑誌名

      Auton Neurosci

      巻: 179 ページ: 75-83

    • DOI

      10.1016/j.autneu.2013.07.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic exercise improves cognitive function in association with increased prefrontal oxygenation2013

    • 著者名/発表者名
      Endo K, Matsukawa K, Liang N, Nakatsuka C, Tsuchimochi H, Okamura H, Hamaoka T
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 63 ページ: 287-298

    • DOI

      10.1007/s12576-013-0267-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Have we missed that neural vasodilator mechanisms may contribute to exercise hyperemia at onset of voluntary exercise?2013

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Liang N, Endo K
    • 雑誌名

      Front Physiol

      巻: 4 ページ: 23

    • DOI

      10.3389/fphys.2013.00023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central command and muscle metaboreflex effect on superficial venoconstriction in the resting limb2013

    • 著者名/発表者名
      Ooue A, Sadamoto T
    • 雑誌名

      J Phys Fitness Sports Med

      巻: 2 ページ: 337-339

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central command : feedforward control of the sympathoadrenal system during exercise2012

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Liang N, Ishii K
    • 雑誌名

      J Phys Fitness Sports Med

      巻: 1 ページ: 573-577

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential effect of central command on aortic and carotid sinus baroreceptor-heart rate reflexes at the onset of spontaneous, fictive motor activity2012

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ishii K, Kadowaki A, Liang N, Ishida T
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol

      巻: 303 ページ: H464-474

    • DOI

      10.1152/ajpheart.01133.2011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central command contributes to increased blood flow in the non-contracting muscle at the start of one-legged dynamic exercise in humans2012

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Liang N, Oue A, Hirasawa A, Sato K, Sadamoto T, Matsukawa K
    • 雑誌名

      J Appl Physiol

      巻: 112 ページ: 1961-1974

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00075.2012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central command : control of cardiac sympathetic and vagal efferent nerve activity and the arterial baroreflex during spontaneous motor behaviour in animals2012

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K
    • 雑誌名

      Exp Physiol

      巻: 97 ページ: 20-28

    • DOI

      10.1113/expphysiol.2011.057661

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central command and vertebral artery blood flow during static arm exercise in women2012

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Hirasawa A, Ooue A, Yoneya M, Sadamoto T
    • 雑誌名

      J Exerc Sci

      巻: 21 ページ: 6-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tendon vibration attenuates superficial venous vessel response of resting limb during static arm exercise2012

    • 著者名/発表者名
      Ooue A, Sato K, Hirasawa A, Sadamoto T
    • 雑誌名

      J Physiol Anthropol

      巻: 31 ページ: 29-36

    • DOI

      10.1186/1180-6805-31-29

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between reduced lower abdominal blood flows and heart rate in recovery following cycling exercise2012

    • 著者名/発表者名
      Osada T, Iwane H, Katsumura T, Murase N, Higuchi H, Sakamoto A, Hamaoka T, Shimomitsu T
    • 雑誌名

      Acta Physiol

      巻: 204 ページ: 344-53

    • DOI

      10.1111/j.1748-1716.2011.02349.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical stimulation of the mesencephalic ventral tegmental area evokes skeletal muscle vasodilation in the cat and rat2011

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Nakamoto T, Liang N
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 61 ページ: 293-301

    • DOI

      10.1007/s12576-011-0149-8

    • 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 area2011

    • 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

      巻: 110 ページ: 1342-1353

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.01233.2010

    • 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 cats2011

    • 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

      巻: 300 ページ: H1373-1385

    • DOI

      10.1152/ajpheart.01296.2010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attenuation of muscle deoxygenation precedes EMG threshold in normoxia and hypoxia2011

    • 著者名/発表者名
      Osawa T, Kime R, Hamaoka T, Katsumura T, Yamamoto M
    • 雑誌名

      Med Sci Sports Exerc

      巻: 43 ページ: 1406-13

    • DOI

      10.1249/MSS.0b013e3182100261

    • 査読あり
  • [学会発表] 運動時にみられるヒト骨格筋のコリン作動性血管拡張2014

    • 著者名/発表者名
      松川寛二, 石井圭, 梁楠, 遠藤加菜, 井手迫光弘, 濱田泰伸, 片岡健, 渡邊多恵
    • 学会等名
      第91回日本生理学会大会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      20140316-18
  • [学会発表] 運動時骨格筋血流量の中枢性制御2014

    • 著者名/発表者名
      石井圭, 松川寛二
    • 学会等名
      第91回日本生理学会大会シンポジウム29 : 心循環生理学と理学療法学の接点
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      20140316-18
  • [学会発表] 中脳腹側被蓋野の電気刺激による動脈圧受容器反射感受性の変化2014

    • 著者名/発表者名
      梁楠, 松川寛二, 遠藤加菜, 石井圭, 井手迫光弘
    • 学会等名
      第91回日本生理学会大会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      20140316-18
  • [学会発表] 脳と運動時循環調節のしくみ2014

    • 著者名/発表者名
      松川寛二
    • 学会等名
      第12回脳神経内科ジョイントミーティング
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2014-03-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動時にみられる筋血流量の増加応答 : セントラルコマンドの関与2013

    • 著者名/発表者名
      松川寛二, 石井圭, 道岡健祐, 佐々木優, 遠藤加菜, 井手迫光弘, 梁楠
    • 学会等名
      第68回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      20130921-23
  • [学会発表] Evidence for centrally-induced cholinergic vasodilatation in skeletal muscle at the start of voluntary one-legged cycling and during motor imagery in humans2013

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Matsukawa K, Liang N, Endo K, Idesako M, Hamada H, Ueno K, Kataoka T
    • 学会等名
      The 37th Congress of the International Union of Physiological Sciences (IUPS)
    • 発表場所
      Birmingham, UK
    • 年月日
      20130721-26
  • [学会発表] Regional blood flow of the mesencephalic ventral tegmental area increases during spontaneous fictive motor activity in decerebrate cats and rats2013

    • 著者名/発表者名
      Liang N, Matsukawa K, Ishii K, Endo K
    • 学会等名
      Experimental Biology 2013
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 年月日
      20130420-24
  • [学会発表] The pressor response to activation of the central command pathway is attenuated by stimulation of peripheral sensory afferents in normotensive but not hypertensive rats2013

    • 著者名/発表者名
      Liang N, Mizuno M, Downey R, Iwamoto GA, Mitchell JH, Smith SA
    • 学会等名
      Experimental Biology 2013
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 年月日
      20130420-24
  • [学会発表] Evidence of centrally-induced cholinergic vasodilatation in skeletal muscle during voluntary one-legged cycling and motor imagery2013

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Matsukawa K, Liang N, Endo K, Idesako M, Kataoka T, Ueno K, Hamada H
    • 学会等名
      Experimental Biology 2013
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 年月日
      20130420-24
  • [学会発表] 運動イメージに伴うヒト一次運動野の興奮性の変化およびその臨床的意義について2013

    • 著者名/発表者名
      梁楠
    • 学会等名
      第90回日本生理学会大会シンポジウム21 : リハビリテーションと運動機能回復
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130327-29
  • [学会発表] Spontaneous fictive motor activity時の中脳腹側被蓋野の局所血流変化について2013

    • 著者名/発表者名
      松 川寛二, 梁 楠, 石 井圭, 遠 藤加菜
    • 学会等名
      第90回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      20130327-29
  • [学会発表] Central command contributes to increasing blood flow to non-contracting muscle during motor imagery and voluntary one-legged exercise2012

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Matsukawa K, Liang N, Oue A, Hirasawa A, Sato K, Sadamoto T
    • 学会等名
      2012 APS Intersociety Meeting : The Integrative Biology of Exercise VI
    • 発表場所
      Westminster, Colorado, USA
    • 年月日
      20121010-13
  • [学会発表] A role for central command in the generation of the exaggerated cardiovascular response to exercise in hypertension2012

    • 著者名/発表者名
      Liang N, Mizuno M, Downey R, Mitchell JH, Smith SA
    • 学会等名
      Experimental Biology
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      20120421-25
  • [学会発表] Spontaneous fictive motor activity 時にみられる動脈血圧受容器反射の変化とセントラルコマンド2012

    • 著者名/発表者名
      松川寛二, 石井圭, 門脇章人, 梁楠, 石田知子
    • 学会等名
      第89回日本生理学会大会
    • 発表場所
      松本市
    • 年月日
      20120329-31
  • [学会発表] Central command : feedforward control of sympathetic and parasympathetic outflows and the arterial baroreflex during spontaneous motor activity in animals2011

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K
    • 学会等名
      Physiology 2011, symposium : Neural control of the circulation: Exercise (Human & Exercise Physiology)
    • 発表場所
      Oxford, UK
    • 年月日
      20110711-14
    • 招待講演
  • [図書] ニュー運動生理学 : セントラルコマンド2014

    • 著者名/発表者名
      松川寛二
    • 出版者
      真興交易医書出版部(印刷中)
  • [図書] スタンダード生理学(第3版) : 第12章運動機能2013

    • 著者名/発表者名
      松川寛二
    • 総ページ数
      253-298
    • 出版者
      文光堂
  • [図書] 身体運動と呼吸・循環機能 : II 部循環機能, 第3章, 運動時の心臓自律神経活動2013

    • 著者名/発表者名
      小峰秀彦, 松川寛二
    • 総ページ数
      211-217
    • 出版者
      真興交易医書出版部
  • [備考] (広島大学大学院医歯薬保健学研究院・基礎生命科学部門・生理機能情報科学研究室ホームページ)

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/hsc/matsulab

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公開日: 2015-06-25   更新日: 2015-07-08  

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