進化運動生理学の創出：ロコモーションの収斂進化に基づくトレーニング・運動処方革新

进化运动生理学创立：基于运动趋同进化的训练与运动处方创新

基本信息

批准号：
20K20619
负责人：
松井崇
金额：
$ 16.56万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アスリートや健康を目指す人々には、ある強度を一定時間持続する定常運動が主に推奨される。これは、運動生理学が人工的な運動条件により、身心の機能向上や生活習慣病の予防・改善に資する運動効果を解明してきた成果である。一方、大空を飛翔する鳥類、大海を遊泳する魚類、ホイールで走行する齧歯類、先を急ぐヒトなど、動物の移動運動（ロコモーション）は種を超えて断続的である本研究は、ロコモーションの進化に基づく断続運動モデルを開発し、そのエネルギー効率と身心の機能に及ぼす有益な効果を解明することを目指す。４年計画の3年目である令和4年度は、実験計画に従い、実験3を実施した。実験3では、小動物用トレッドミル型代謝チャンバーを用いて、令和２年度に実験１および2で開発した、エネルギー効率の高い断続運動形態の脳内メカニズムを検討するため、安静、またはレーン長の異なるトレッドミル走運時の脳内エネルギー代謝を検討した。その結果、断続走時の脳内においてグリコーゲン量が減りにくいこと、また、全身のエネルギー代謝中枢である視床下部の乳酸上昇が抑えられることも確認した。これらは、実験２で確認した運動時の呼吸交換費の低下を説明する神経機構としてリーズナブルなものといえる。次に、運動時の視床下部における脳内乳酸受容体の役割を作動薬投与により検討したところ、乳酸受容体の作動は運動時の呼吸交換費を上昇させることをはじめて確認した。これらの結果は、進化に基づく断続型運動は、脳内の乳酸上昇とそのシグナル伝達を抑えることで、全身の脂質代謝を優先的に促進することで疲労の発生を遅らせることができる運動形態であることを示している。今後更に詳細な解析を進め、学会発表や論文誌筆を進める。

对于运动员和追求健康的人来说，主要推荐持续一定时间、一定强度的稳态运动。这是运动生理学通过人工运动条件阐明运动效果的结果，有助于改善身心功能、预防和改善与生活方式有关的疾病。另一方面，动物的运动在不同物种之间是间歇性的，例如在天空中飞翔的鸟类、在海洋中游泳的鱼类、在轮子上奔跑的啮齿动物以及向前冲刺的人类，我们的目标是开发一种基于进化的间歇性运动模型。运动并阐明其对能量效率和身心功能的有益影响。 2020财年，即四年计划的第三年，按照实验计划进行了实验3。在实验3中，我们使用小动物跑步机型代谢室来研究2020年实验1和2中开发的高能效间歇运动形式的大脑机制。我们研究了不同类型跑步机下大脑中的能量代谢跑步。结果证实，间歇跑步时大脑中的糖原量不易减少，作为全身能量代谢中心的下丘脑中乳酸的增加受到抑制。这些可以说是解释运动过程中呼吸交换成本下降的合理神经机制，这在实验2中得到了证实。接下来，我们通过施用激动剂研究了运动期间下丘脑脑内乳酸受体的作用，并首次发现乳酸受体激活会增加运动期间的呼吸交换成本。这些结果表明，基于进化的间歇性运动是一种可以通过抑制乳酸的增加及其在大脑中的信号传输来延迟疲劳的发生，优先促进全身脂质代谢的运动形式。确实有。我们将继续进行更详细的分析，在学术会议上做报告，并撰写期刊文章。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

スポーツ栄養学最新理論（担当: 糖質摂取とパフォーマンス)

运动营养最新理论（主持：碳水化合物摄入与运动表现）

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
松井崇;川中健太郎
通讯作者：
川中健太郎

Lactate derived from brain glycogen: a potential linkage between endurance and cognition

来自脑糖原的乳酸：耐力和认知之间的潜在联系

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Soya Mariko;Jesmin Subrina;Shima Takeru;Matsui Takashi;Soya Hideaki;松井　崇;松井　崇;松井　崇;Takashi Matsui
通讯作者：
Takashi Matsui

脳グリコーゲンからみた持久性運動による中枢疲労の神経機構とその予防策

脑糖原视角下耐力运动引起中枢性疲劳的神经机制及预防措施

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
堀谷恵美;喜多俊文;中村勇斗;秦　誠倫;沖田朋憲;福田士郎;藤島裕也;西澤　均;前田法一;下村伊一郎;松井　崇
通讯作者：
松井　崇

自他共栄の科学を目指して～運動、武道、そしてeスポーツへ～

追求自利共荣的科学——运动、武术、电子竞技——

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Soya Mariko;Jesmin Subrina;Shima Takeru;Matsui Takashi;Soya Hideaki;松井　崇;松井　崇
通讯作者：
松井　崇

Lactate receptor GPR81 in the ventromedial hypothalamus suppresses whole body fat oxidation during endurance exercise: Implications for brain lactate as a central fatigue signal

下丘脑腹内侧的乳酸受体 GPR81 在耐力运动期间抑制全身脂肪氧化：脑乳酸作为中枢疲劳信号的意义

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Keiji Masuda;Xu Han;Hiroki Kato;Hiroshi Sato;Yu Zhang;Xiao Sun;Yuta Hirofuji;Haruyoshi Yamaza;Aya Yamada;Satoshi Fukumoto;松井　崇
通讯作者：
松井　崇