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Effect of time-restricted feeding on sleep-wake cycle and neural substrate of the phenomenon

Research Project

Project/Area Number 17K00932
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Eating habits
Research InstitutionTohoku Institute of Technology

Principal Investigator

Karashima Akihiro  東北工業大学, 工学部, 准教授 (40374988)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords睡眠 / ノンレム睡眠 / レム睡眠 / 呼吸リズム / 測定器 / 睡眠ステージ / ウェアラブルセンサ / 食事 / 生体リズム / 呼吸 / 睡眠-覚醒状態 / 脳波 / 睡眠ステージング / 行動解析 / 機械学習 / 制限給餌 / 時間生物 / 心電図測定 / 脳波測定 / 食事制限 / 生体生命情報学 / 神経科学
Outline of Final Research Achievements

This study aimed to examine the effects on sleep of restricted feeding on a schedule that mimics our daily mean schedule. In this study, a system to stably measure sleep over a long period was needed, and we developed two measurement systems. The first was a small amplifier and logger for measuring sleep EEG in rats. In general, electrodes implanted in the head are connected to an amplifier by a cable, and this is not suitable for long-term measurement because it restricts their activities. The small amplifier-cum-logger we have developed solved the problem. In addition, we also developed a measurement device for respiration and a method for sleep scoring to reduce the burden on animals.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の最も大きな成果は、睡眠研究に必要な脳波・呼吸信号を長期間安定に測定できるげっ歯類用の測定システムを開発したことである。睡眠の制御に関わる神経機構や分子機構の解明、睡眠薬の開発は主にげっ歯類を用いた動物実験により進められていることから、本研究での成果は睡眠研究の発展に寄与するものであると考える

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Subjective sleep quality, quantitative sleep features, and their associations dependent on demographic characteristics, habitual sleep?wake patterns, and distinction of weekdays/weekends2021

    • Author(s)
      Choilek Siwalee、Karashima Akihiro、Motoike Ikuko、Katayama Norihiro、Kinoshita Kengo、Nakao Mitsuyuki
    • Journal Title

      Sleep and Biological Rhythms

      Volume: 19 Issue: 4 Pages: 369-381

    • DOI

      10.1007/s41105-021-00326-9

    • NAID

      40022677258

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ウェアラブルセンサを用いた睡眠時呼吸測定2021

    • Author(s)
      辛島彰洋, 柳田琢杜
    • Journal Title

      Eos : 東北工業大学地域連携センター・研究支援センター紀要

      Volume: 34 Pages: 69-74

    • NAID

      120007175271

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      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Consistency index of daily activity pattern and its correlations with subjective ratings of QOL2020

    • Author(s)
      R. Amano, A. Karashima, I. Motoike, N. Katayama, K. Kinoshita, M. Nakao
    • Journal Title

      Sleep and Biological Rhythms

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: 297-304

    • DOI

      10.1007/s41105-020-00271-z

    • NAID

      40022375058

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intracellular ATP levels in mouse cortical excitatory neurons varies with sleep-wake states2020

    • Author(s)
      A. Natsubori, T. Tsunematsu, A. Karashima, H. Imamura, N. Kabe, A. Trevisiol, J. Hirrlinger, T. Kodama, T. Sanagi, K. Masamoto, N. Takata, K-A Nave, K. Matsui, K.F. Tanaka, M. Honda
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 491-491

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01215-6

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    • Author(s)
      安倍凜生, 大堀萌奈, 辛島彰洋
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      鈴木圭介, チョイレク シワリー, 元池育子, 辛島彰洋, 片山統裕, 中尾光之
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      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ウェアラブルセンサによる睡眠時呼吸リズムの計測2021

    • Author(s)
      栁田琢杜, 庭滉詩郎, 辛島彰洋
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      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会(2021年1月)
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 日中の眠気が聴覚の周波数特性に及ぼす影響2020

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      辛島彰洋、石塚隆太、伊藤智、関直哉、鈴木幸也,
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      第59回日本生体医工学会大会
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  • [Presentation] ウェアラブルデバイスによる呼吸換気量測定の検討2020

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      栁田琢杜, 今野 颯, 辛島彰洋
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      2020年度電気関係学会東北支部連合大会
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  • [Presentation] 生理学的指標およびQOLの月経周期のフェーズ依存性2020

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      二口裕太, 元池育子, 山仲勇二郎, 辛島彰洋, 片山統裕, 中尾光之
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      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会(2020年10月)
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  • [Presentation] 加速度・地磁気センサを用いたウェアラブル呼吸リズム測定器の作成2019

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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 磁気センサを用いた呼吸数検出システムの開発2019

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      栁田琢杜, 辛島彰洋
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      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Is sticking to highly regular sleep/wake timing good for health? -- A quantitative study of associations between sleep/wake habit, objective sleep-related parameters, and subjective sleep quality --2019

    • Author(s)
      S. Choilek. I. Motoike. T. Uchibayashi, A. Karashima, N. Katayama, M. Nakao
    • Organizer
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Influence of skilled reaching task on slow waves and sleep spindles in rats.2019

    • Author(s)
      A. Karashima, R. Tsukada, Y. Anzai, N. Katayama, M. Nakao
    • Organizer
      WorldSleep 2019
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 加速度・地磁気センサを用いたウェアラブル呼吸リズム測定器の作成2019

    • Author(s)
      辛島彰洋, 柳田琢杜, 佐川公平
    • Organizer
      日本睡眠学会第44回定期学術集会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 睡眠に依存した聴覚の周波数特性の変化2018

    • Author(s)
      辛島彰洋, 石塚隆太, 伊藤智, 関直哉, 鈴木幸也, 片山統裕, 中尾光之
    • Organizer
      日本睡眠学会第43回定期学術集会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 睡眠覚醒に伴う大脳皮質の細胞内ATP動態の解明2018

    • Author(s)
      夏堀晃世, 辛島彰洋, 山本正道, 小島崇, 児玉亨, 正本和人, 高田則夫, 田中謙二, 本多真
    • Organizer
      日本睡眠学会第43回定期学術集会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Heart rate variability and respiration rate variability dynamics differentiate subjective sleep quality depending on selected life style2018

    • Author(s)
      R. Amano, A. Karashima, I. Motoike, N. Katayama Norihiro, K. Kinoshita, M. Nakao
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2018
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 動物用非侵襲的な睡眠-覚醒モニタリングおよび心電図測定システムの製作2018

    • Author(s)
      千葉渓也, 松﨑優子, 佐藤望美, 石垣大和, 辛島彰洋
    • Organizer
      平成30年東北地区若手研究者発表会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Sleep-Wake State Dependence of Ca-permeable AMPA Receptor Expression in the Rat Cortex and Hippocampus.2017

    • Author(s)
      A. Karashima, Masuda, A. Nakamura, H. Tsubokawa, N. Katayama, M. Nakao
    • Organizer
      47th Annual Meeting of Society for Neuroscience
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      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 睡眠学2020

    • Author(s)
      本多和樹、辛島彰洋ら
    • Total Pages
      712
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254301205
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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