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ウェビナー概要
筑波大学体育系 助教（運動生化学）
松井 崇 先生の特別講演をお送りします。
メタボロミクスを活用したスポーツ脳科学研究
：運動－認知インタラクションの神経機構解明に向けて
＝ 要 旨 ＝
運動が脳にもたらす有益な効果や身心機能（有酸素能や認知）の関連が明らかになり始め、「運動−認知インタラクション」として注目される。身心機能を司る脳は主なエネルギーを糖質に依存することから、脳糖代謝が運動−認知インタラクションに寄与すると想定できるが、運動により脳糖代謝がどう機能し、適応するかは大部分が不明である。
アストロサイトに局在する脳内唯一の貯蔵糖質・グリコーゲンは、神経のエネルギーや修飾因子となる乳酸の生成源として記憶機能に役立つ。私どもは、長時間運動がラット脳のグリコーゲン減少と乳酸上昇を中枢疲労因子（低血糖やセロトニン代謝）と関連して引き起こし（J Physiol、2011）*1、脳のグリコーゲン分解と乳酸輸送の阻害が持久性と脳ATPを低下させることをメタボロミクスを活用しながら見出した（PNAS、2017）*2。これらの結果は、脳グリコーゲンが神経のエネルギーとなる乳酸の産生･供給を通じて運動持久性に役立ち、その代謝破綻が機能低下（中枢疲労）の原因となることを初めて示唆する。
さらに、一過性運動後のグリコーゲン超回復が骨格筋と同様に脳でも生じ、４週間の慢性中強度運動が海馬グリコーゲン貯蔵を高めることを見出した（J Physiol、2012）*3。加えて、II型糖尿病ラットで低下した空間認知と海馬グリコーゲン代謝は、４週間の慢性中強度運動により高血糖とは独立して改善された（Diabetologia、2017）*4。これらのことから、脳、特に海馬のグリコーゲン代謝適応が運動で高まる認知機能を担う可能性がある。
今回は、運動持久性を高める｢グリコーゲンローディング｣の脳への効果（Sci Rep、2018）*5やメタボロミクスを用いた脳グリコーゲン動態のバイオマーカー探索研究についても触れながら（Front Neurosci、2019）*6、運動−認知インタラクションを担いうる脳グリコーゲンとその応用可能性について議論できれば幸いである。
*1 Matsui T et al. (2011), Brain glycogen decreases during prolonged exercise. J Physiol, 589: 3383-93.
*2 Matsui T et al. (2017), Astrocytic glycogen-derived lactate fuels the brain during exhaustive exercise to maintain endurance capacity. Proc Natl Acad Sci U S A, 114: 6358-6363.
*3 Matsui T et al. (2012), Brain glycogen supercompensation following exhaustive exercise. J Physiol. 590: 607-16.
*4 Shima T & Matsui T et al. (2017), Moderate exercise ameliorates dysregulated hippocampal glycometabolism and memory function in a rat model of type 2 diabetes. Diabetologia. 60: 597-606.
*5 Soya M & Matsui T et al. (2018), Hyper-hippocampal glycogen induced by glycogen loading with exhaustive exercise. Sci Rep. 8: 1285.
*6 Matsui T et al. (2019), Tyrosine as a Mechanistic-Based Biomarker for Brain Glycogen Decrease and Supercompensation With Endurance Exercise in Rats: A Metabolomics Study of Plasma. Front Neurosci. 13: 200.
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日程・参加費用
- 日程
- 2021年 3月 10日（水）14:00～15:00
- 使用するツール
- Zoom
- 定員
- 先着順 150 名
- 参加費用
- 無料
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当日までの流れ
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お申込み
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講演者情報
松井 崇 先生
【ご所属】
- 筑波大学体育系 助教（運動生化学）
【ご略歴】
- 1984年 筑波大学附属病院生まれ。その後、京都→東京で幼少期を過ごす。
- 元日本代表候補の父の影響で5才から柔道を嗜む。五段。
- 神奈川県桐蔭学園高校時代にインターハイ準優勝（2002）、筑波大学時代にマカオ国際大会優勝（2005）など。
- 2007年 筑波大学体育専門学群 卒業
- 2012年 筑波大学大学院人間総合科学研究科体育科学専攻修了 博士（体育科学）
- その後、日本学術振興会特別研究員SPD（新潟医療福祉大学健康科学部）、スペイン国立カハール研究所神経生物学部門ポスドク、客員助教を経ながら「スポーツ神経生物学」を推進、2015年より現職
- 2017年〜 全日本柔道連盟科学研究部基礎研究部門長として「柔道生理学」を展開
- 2020年〜 筑波大学スポーツイノベーション開発研究センターでスポーツIT分野長として「eスポーツ科学」を主導