ラボ紹介
WHAT IS SPORTS PHYSIOLOSY LABORATORY?
本Labでは、私たちが高いパフォーマンス・機能を発揮するための生理機構に着目して研究を行っています。高いパフォーマンス・機能には、筋や呼吸循環、心血管に加え、脳機能が、トレーニングやストレス、環境といった刺激に対し、どう適応しているのかを知ることが重要です。脳神経活動を評価する装置（脳波計、磁気刺激装置、機能的近赤外分光分析装置）、脳機能を評価する方法論（学習、感覚、認知）を様々な環境 (暑熱、寒冷、低酸素、メタバース) と組み合わせ、研究室ベースから実践的な応用研究まで行い、その成果を社会に還元します。
INTRODUCTION
山代 幸哉 研究室
1. アスリートの慢性痛に関する研究
アスリートは日々トレーニングに励んでいます。トップアスリートになればなるほど、怪我をする機会もふえ怪我とも上手につきあっていく必要があります。しかし、アスリートの中には医師によって怪我が治癒したと診断された後も痛みが残存するケースがあります。これらのアスリートの慢性的になった痛みをEEGやfMRIの技術を利用して早期に検出し、アスリートの慢性痛を解決する方法について検討しています。
2. 人の行動抑制機能に関する研究
“When physiologists have solved the problem of inhibition, they will be in a position to consider that of volition (C Lloyd Morgan 1891)”といわれるほど、人の行動抑制に関する研究は、私たちが生きていく上で重要な学術的な課題といえます。「どうしてあの人はすぐに声を荒げるのだろう？」「どうしてあの人は我慢できないんだろう？」と感じることはないでしょうか？私たちの研究室では、①機能的核磁気共鳴イメージング（fMRI）や脳波（EEG）を用いて行動抑制に関わる神経活動を調べることで、行動抑制機能の高い人と低い人の違いを明らかにするとともに、③行動抑制機能を高めるためのトレーニングや介入方法を提案するための研究を進めています。
3. 卓越した技能を身に付けるための神経生理学的研究
高いパフォーマンスには、心・技・体をバランスよく高めることが不可欠です。中でも、「技」は千万無量のトレーニングによって身に付けることができます。これは、究極のパフォーマンスを志向するスポーツ選手、新しいスキルを身に付けようとする職業人、疾患や事故によって障害された機能を再獲得するためにリハビリテーションに取り組む人等、あらゆる人に当てはまります。しかし、「技」を身に付けようとする場合、「誰もが同じように期待した成果を得られるわけではない」、「いつでも同じように出来るようになるわけではない」という個人間・個人内の差の問題に直面します。私たちの研究室では、①技能習熟の個人間・個人間変動の神経生理学的根拠や②技能習熟を促進する手立てについて、経頭蓋磁気刺激（TMS）、経頭蓋電流刺激（tES）、機能的核磁気共鳴イメージング（fMRI、MRS）、脳波（EEG）を用いて検証することで、誰も取り残さない技能トレーニング法の開発を目指しています。
藤本 知臣 研究室
1. 様々な環境でパフォーマンスを発揮するための生理応答に関する研究
日常生活やスポーツ活動は必ずしも快適な環境で行われるわけではなく、暑熱・寒冷・低酸素・水中など様々な季節や環境で行われます。このような特殊な環境において常に最大限のパフォーマンスを発揮するためには、ヒトの身体が環境の変化にどのように対応するのかを知ることがカギになります。私たちの研究室では、「暑熱・寒冷・低酸素水中での運動中にはどのような生理応答が起きるのか？」を解明するとともに、環境に対する生理応答を基にした日常生活の安全性や運動パフォーマンスの向上のための対策法を提案するための研究を進めています。
2. ヒトの温度感覚や体温調節メカニズムに関する研究
ヒトの体温は精密な体温調節機構によって一定に保たれています。過度に体温が上昇・低下し、正常範囲を超えてしまうと熱中症や低体温症に陥り、運動機能や認知機能が著しく低下します。私たちの研究室では、「どのように温度を感じ、体温を調節しているのか」ということに着目し、ヒトの体温調節メカニズムを明らかにするために研究を進めています。また、メントールやカプサイシンといった意図的に温度感覚を変化させる手法を用いて、ヒトの身体機能や認知機能を高める方策の開発も進めています。
3. 女性特有の生体リズムを用いたパフォーマンス向上
50~90%の女性が、月経前や月経中、心や身体に何らかの不調を感じていることが報告されています。中には、無月経や月経不順等が、日常生活に支障をきたしている人も少なくありません。私たちの研究室では、①日々のコンディションの変化を記録し、自身の生体リズムを把握した上で、②そのリズムによる心身機能の変動と関連する神経活動を調べることで、③女性特有の生体リズムを人のパフォーマンス向上に結び付けるための研究を進めています。現在は、「TOPPAN株式会社」との共同研究を開始し、私たちの研究室で得られた研究成果をより多くの女性に活用していただくための社会実装研究を進めています。
4. 運動・スポーツや外的刺激に対するヒトの感覚や主観的体験の質 (クオリア) に関する研究
皆さんは運動・スポーツにおいて動作を行うときや見るときにどのように感じ、どのようなことを考えていますか？また、生活の中で自身が身を置く環境において触ったもの、見たことなどにどのように感じますか？私たちの研究室では、ヒトの主観的体験の質 (クオリア) に着目し、それらを構造的にとらえて可視化することで、これまでわからなかった主観的体験の個人差を明らかにし、それを他者理解につなげる研究を進めています。これにより、多くの人が快適に感じる環境を実現したり、「あの人はできるのに自分はできない」を解決するようなコーチング法の開発する方法模索します。
越智 元太 研究室
1. 「頭がぼーっとする」を科学する ― 認知疲労と脳の研究
「なんか集中できない」「判断が鈍ってる気がする」――激しいトレーニングや試験勉強の後にそう感じたことはありませんか？ それは、筋肉ではなく脳の「認知疲労」かもしれません。本研究室では、運動や環境が脳に与える影響を、近赤外分光分析法（fNIRS）や核磁気共鳴イメージング（fMRI／MRS）を使って見える化しています。
▶ VRで動いて脳をきたえる ― 仮想現実空間でのインターバル運動が実行機能を高める効果を検証
▶ 表情から脳の疲れを読む ― 運動中の「口の開き」など表情変化から、本人より早く脳疲労を予測する技術を開発
▶ 高地で頭は鈍るのか？ ― 低酸素環境での運動が認知機能に与える影響を解明
▶ 疲れる前にパフォーマンスは落ちている ― 自覚できない認知疲労を可視化する研究
これらの知見はアスリートのパフォーマンス向上だけでなく、受験生・社会人の集中力低下対策にもつながります。「元気の脳内基盤」を解き明かし、社会に届ける応用研究を進めています。
関連する研究費等：基盤研究 (B) 2026-2029年度; 若手研究 2019-2021年度, 2022-2024年度; 明治安田厚生事業団研究助成 2024-2025年度; カシオ科学振興財団研究助成 2025年度; など
2. 「調子の良さ」を数値化する ― コンディション評価とパフォーマンス向上
「今日はいける気がする」「なんとなく不調」――その感覚を客観的な数値で表せたら、トレーニングや試合の質が変わると思いませんか？ 本研究室では、パフォーマンス発揮するためのコンディショニングの評価法を開発しています。
▶ 毛髪でストレスを測る ― 髪の毛に蓄積されたコルチゾールから、過去数ヶ月のストレス履歴を数値化
▶ 心拍の揺らぎでメンタルを可視化 ― 起床時の心拍変動（HRV）でメンタルヘルスを早期検出
▶ リカバリーの効果を検証 ― フォームローリングは疲労改善効果はあるのか？を科学的に検証
▶ トップ選手と一緒に研究 ― 柔道日本代表、体操（ラート）日本代表、女子プロバスケ（アルビレックス新潟BBラビッツ）など
「コンディション」を「数値」に翻訳する技術で、誰もが自分の状態を把握し、ベストな練習・休養タイミングを選べる未来を目指しています。
関連する研究費等：挑戦的研究 (開拓) 2025-2028年度, JKA研究助成 2024年度, 石本記念デサントスポーツ科学振興財団研究助成 2018年度; など
山崎 雄大 研究室
脳が持つポテンシャルを運動で高める
脳には、経験や学習に応じて変化する「可塑性」という性質が備わっており、私たちが新しいことを習得し、できなかったことができるようになる背景には、この働きがあります。私は、この脳の可塑性に着目し、「運動によってそのポテンシャルをどこまで引き出せるのか」という問いを軸に研究を進めています。具体的には、認知機能や記憶機能、さらに身体を巧みに動かすための感覚運動機能といった、日常生活やスポーツに直結する脳機能を対象としています。
歩く、走る、自転車をこぐといった一見シンプルな運動であっても、その背後では脳と身体が密接に連携し、複雑な生理・神経反応が生じています。本研究では、こうした運動によって生じる変化が「どのような仕組みで脳に作用するのか」を、神経生理学的手法や脳機能計測を用いて明らかにすることを目指しています。
運動がもたらす脳機能の向上を、現象として捉えるだけでなく、そのメカニズムまで理解することで、より効果的なトレーニングや健康づくりへの応用につなげていきたいと考えています。
岡本 優美 研究室
地球温暖化（沸騰化）の進行に伴い，今後より一層熱中症問題の深刻化が懸念されます．そこで私たちの研究室では，熱中症予防に不可欠な生理反応である発汗や皮膚血管拡張などのヒト体温調節反応の個人差・個人内差（例：性差，女性の月経周期）に着目し，それらが運動トレーニングなどによってどのように高められるかを明らかにすることで，個人に合わせた熱中症予防の実現を目指して研究活動に取り組んでいます．
実験室レベルでの基盤的な研究のほかに，実際のスポーツや労働現場における研究にも取り組んでいます．ご興味のある方は，お気軽にお問い合わせください！
