2019 Fiscal Year Annual Research Report
パラリンピックブレイン -ヒト脳の機能的・構造的再編能力-
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18H04082
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中澤 公孝 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90360677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 幸男 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, プロジェクトリーダー (20390693)
荒牧 勇 中京大学, スポーツ科学部, 教授 (40414023)
野崎 大地 東京大学, 大学院教育学研究科(教育学部), 教授 (70360683)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | パラリンピック / 代償性反応 / 可塑性 / 障がい |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は「ヒトの中枢神経が有する障害後の再編能力を解明すること」を最終目的とし、①パラアスリートの脳の構造的・機能的再編を明らかにすること、②モチベーションが脳構造と可塑性に与える影響を明らかにすること、を大目した。当該年度は前年度に引き続き、下肢切断と脊髄損傷の研究を継続するとともに、先天性上肢欠損、高次脳機能障害、脳性麻痺を対象とした研究を実施した。
下肢切断に関しては、断端周囲筋を収縮させる際の同側運動野の活動が運動経験に関連して増大することが明らかとなった。この結果は、パラアスリートに観察された同側運動野の活動を説明するものであり、高レベルの義足操作に同側運動野活動が貢献することを示唆する。脊髄損傷者の脳構造・機能解析も進み、完全対麻痺者において特異的脳部位の構造的特徴が明らかとなった。この結果は、障がい後の代償反応と使用依存的可塑性発現によって説明することができる。先天性上肢欠損は一例ではあるが、先天的障害に対する代償反応としての下肢支配領域の特異的拡張を見出し、学術的価値が高いことから国際誌に掲載された。高次脳機能障害者に対しては上肢トレーニングに伴う機能的変化と脳構造・機能の変化を縦断的に調べた。その結果、上肢機能改善と共に脳支配領域の拡張、半球間抑制の低下、皮質脊髄路興奮性の上昇などを認めた。脳性麻痺については、パラリンピック金メダリストの解析を進め、水泳トレーニングによる脳再編、脊髄反射の関与に関する新たな知見が得られたことから学術的価値が認められ、国際誌に掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
義足あるリートに関する研究は、既に論文化した研究が進展し、断端周囲筋を収縮させる際の同側運動野の活動が運動経験に関連して増大することを明らかとした。この結果は、パラアスリートに観察された同側運動野の活動を説明するものであり、高レベルの義足操作に同側運動野活動が貢献するとの仮説を支持する結果であった。脊髄損傷者の脳構造・機能解析も進み、完全対麻痺者において特異的脳部位の構造的特徴が明らかとなった。この結果は、障がい後の代償反応と使用依存的可塑性発現によって説明することができるものであり学術的価値が高い。先天性上肢欠損は一例ではあるが、先天的障害に対する代償反応としての下肢支配領域の特異的拡張を見出し、学術的価値が高いことから国際誌に掲載された。高次脳機能障害者に対しては上肢トレーニングに伴う機能的変化と脳構造・機能の変化を縦断的に調べた。その結果、上肢機能改善と共に脳支配領域の拡張、半球間抑制の低下、皮質脊髄路興奮性の上昇などを認めた。脳性麻痺については、パラリンピック金メダリストの解析を進め、水泳トレーニングによる脳再編、脊髄反射の関与に関する新たな知見が得られたことから学術的価値が認められ、国際誌に掲載された。以上、現在までの成果は既に複数の国際的学術誌に掲載されるに至っておりおおむね順調といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
障がいを有するアスリートの特徴は障害特性、競技特性に応じて多種多様であるが、本研究では引き続き、四肢欠損、脳損傷、脊髄損傷を対象とした研究を進める。既に下肢切断、脳性麻痺、脊髄損傷、先天性上肢欠損に関しては研究成果が得られ、それぞれ学術論文として国際誌に掲載された。運動経験との関連性も下肢切断、脊髄損傷で確認することができた。今後は脳性麻痺の対象数を増やして、脳構造・機能解析を進める。さらにモチベーションの影響を明らかにするための実験研究を実施する。
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