研究｜筑波大学体育系ARIHHP

ARIHHPの研究部門

ARIHHPの研究部門は、身心身体活動力を構成する「心」、「技」、「体」の3部門と、最先端計算科学技術を応用し、異分野情報の統合・解析を促進する「スポーツ計算科学」部門で構成されています。
体育・スポーツ科学の中核的研究の適用を、アスリートのみならず一般健常人から病体まで広げ、ヒトの心身の活力増進を最適化する原理の解明とその効率的な基盤技術の開発を目指し、計算科学技術も応用しながら、身心活力向上、スポーツコーチング&テクノロジー、健康・運動システム等に関する先端的研究を行います。その際、部門間だけでなく、本学の体育系や他の系、研究センターの研究チームとも連携や情報交換を密にしながら、異分野を融合させた効率的な運営を図ります。

研究施設

ARIHHPではそれぞれの先端研究施設を駆使し、独自の次世代型健康スポーツ科学を推進しています。

a. 脳・精神先端解析施設

目的: 運動・スポーツが脳および精神機能に及ぼす影響の解明
主な 利用可能設備等: ヒトの脳神経活動イメージングシステム (fNIRS, fMRI)
脳内神経伝達物質解析システム(マイクロダイアリシス)
海馬初代培養系
脳内エネルギー代謝解析システム(マイクロ波照射装置、生体内乳酸センサーなど)
視線変化解析システム
瞳孔径測定システム
遺伝子改変動物飼育施設
小動物用行動解析システム
心身のセルフコントロールシステム:心理状態測定装置(TDMS)
視覚・聴覚反応測定システム

脳神経活動イメージングシステム
(共焦点レーザー顕微鏡)
ヒト用運動装置とfNIRS
3T MRIと専用運動装置
小動物用運動装置と脳内バイオセンサー
小動物用脳内神経伝達物質解析(マイクロダイアリシス)
および呼吸代謝測定システム
小動物用行動解析システム(モリス水迷路)

b.スポーツ技術先端研究施設

目的: 競技力向上のためのスポーツ技術や用具の開発
主な 利用可能設備等: 実験用回流水槽および環境制御水槽(水泳時の抵抗測定や流れの可視化)
光学式3Dモーションキャプチャ装置
スポーツ実験風洞(最高流速55m/s、乱流度0.1パーセント以下 ※ほとんどのスポーツ流体現象の流速をカバー)
計算機クラスタ

スポーツ風洞実験施設
実験用回流水槽

c. 体力トレーニング先端研究施設

目的: 競技力向上のためのスポーツトレーニングやその評価法の開発
主な 利用可能設備等: 3D動作分析システム (VICON) およびフォースプレートシステム(スポーツ動作を3次元的に計測するとともに、身体各関節に関与する筋群のトルクやパワー、仕事などの力学量(キネティクス)を計測・算出してデータ化するシステム)
大型トレッドミルと呼気ガス計測システム
その他各種スポーツ専用フィールド

地下ピットでの水中動作の観察及び撮影
水中映像フィードバックシステム
各種スポーツ専用フィールド

d. 呼吸循環系先端研究施設

目的: 環境や運動トレーニングへの呼吸循環系の適応の解明
主な 利用可能設備等: 環境制御室(温湿度、日射量、酸素濃度などが制御可能)
運動時呼吸循環機能解析システム
血流分析システム(超音波による脳・心臓・骨格筋の血流量解析)
生化学的分析システム(血液・唾液・尿などを用いた生化学分析)
皮内透析システム(薬品の局所投与や皮膚間質液の分析)
脈波伝播速度装置
血流依存性血管拡張反応
超音波ドップラー装置

高性能環境制御室
下肢陽陰圧負荷装置
血流依存性血管拡張反応測定装置
超音波ドップラー装置

e. 身体組成・エネルギー代謝先端研究施設

目的: 環境や運動トレーニングが身体組成・エネルギー代謝および健康に及ぼす効果の解明
主な 利用可能設備等: ヒューマンカロリーメーター(ヒトのエネルギー代謝を24時間観察可能)
小動物用代謝チャンバー(ラット及びマウスの運動時及び安静時の栄養素等代謝を観察可能)
骨密度測定装置(二重エネルギーX線吸収測定法)
ビッグデータ解析用ワークステーション
骨格筋、腱の形態・機能解析システム(MRI、超音波画像診断装置、組織硬度計、近赤外分光計など)

ヒューマンカロリーメーター
(左:配膳時　中央:運動時　右:睡眠時)
骨密度測定装置
磁気共鳴画像装置(MRI)

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研究業績