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本研究は、身体運動学習の神経基盤の理解に基づいた身体運動パフォーマンス向上法を開発するために、特に随意性の低い身体部位に対する運動訓練や電気刺激等により随意性を高める手法の開発、さらにその随意性向上に伴う神経基盤の変化を脳画像解析から明らかにすることを目的としている。
本年度は、体幹筋の随意性向上に注目した研究を行い、腹式呼吸を1か月間トレーニングすることによるMRI脳構造の変化をVBM法により解析した。
被験者は4週間にわたり、週3日、腹式呼吸のトレーニングを行った。被験者は、1日につき、仰臥位で膝を立てた姿勢で口にくわえたバルーンを腹式呼吸により膨らます課題を1分間＊5回行った。
その結果、1か月のバルーンを用いた腹式呼吸のトレーニングにより、右運動前野、右海馬の灰白質容積が増加した。運動前野は協調運動の制御に重要な役割を果たすことが知られており、この部位の灰白質容積の増大は、腹式呼吸のトレーニングにより、腹横筋、骨盤底筋、横隔膜の新しい協調運動パターンが学習されたことに関連していると考えられる。また、海馬の増大については、予想外であったが、近年有酸素運動の実施により海馬の灰白質容積が増加するという報告や、ラットにおける海馬の酸素鋭敏性が高いという報告があることを考えると、腹式呼吸による深い呼吸が酸素の取り込みを増やした結果、海馬の灰白質容積を増大させた可能性が考えられる。
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