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Development of information medicine through enrichment of information environment

Research Project

Project/Area Number 19H01093
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

本田 学  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第七部, 部長 (40321608)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥45,110,000 (Direct Cost: ¥34,700,000、Indirect Cost: ¥10,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2019: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Keywords脳・神経 / 神経科学 / 情報科学 / 精神・神経疾患 / 健康増進 / 生活習慣病 / 糖尿病 / 超高周波音 / ストレス / 耐糖能 / 依存症
Outline of Research at the Start

脳は化学物質によって作動する臓器の一つであり、その情報処理過程も化学反応であることから、脳では「情報と物質の等価性」の原理が成り立つ。こうした認識のもと、研究代表者らは物質的側面から脳病態にアプローチする従来医療を補完する新しい健康・医療戦略として、情報処理の側面から脳の健康にアプローチする〈情報医療〉を提唱し、その方法論の確立と有効性の検証を進めてきた。本研究は、情報環境エンリッチメントがもたらす生体への効果と作用機序を、齧歯類を用いた基礎研究と、健常者および精神・神経疾患を対象とする臨床研究とを統合した実証研究によって明らかにすることを通して、〈情報医療〉の体系化を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

自然環境音に含まれる人間の耳に聴こえない超高周波が、内受容感覚や自律神経系と密接な関係のある耐糖能におよぼす影響を、糖尿病の標準的な検査法である経口ブドウ糖負荷試験をもちいて検討した。糖尿病の治療を受けていない健康な研究参加者25名を対象として、以下の3つの異なる音条件のもとで経口ブドウ糖負荷試験を実施した。1.超高周波を豊富に含む自然環境音(Full-range sound; FRS)、2.同じ自然環境音から20kHz以上の超高周波を除外した音(High-cut sound; HCS)、3.暗騒音のみ(No sound; NS)。標準的な経口ブドウ糖負荷試験の手順に従って、75グラムのブドウ糖を含む溶液を飲んだ後、15分ごとに2時間血糖値を計測し、音条件の違いによってブドウ糖負荷後の血糖値上昇がどのように変化するかを調べた。
その結果、超高周波を豊富に含む自然環境音(FRS)を聴いている時には、全く同じ音から超高周波だけを取り除いた自然環境音(HCS)を聴いている時や、暗騒音のみの時(NS、通常の検査環境)と比較して、ブドウ糖を摂取した後の血糖値の上昇が顕著に抑えられることが明らかになった(反復測定分散分析による音条件主効果P = 0.000012, FRSとHCSの比較 P = 0.000012, FRSとNSの比較 P = 0.0018)。加えて、超高周波を含む音による血糖値上昇の抑制効果は、年齢の高い人やHbA1cの高い人(日常的に血糖値が高めの人)など、糖尿病のリスクが高い人でより顕著に認められた。
今回の発見は、音や光といった感覚情報が脳神経系を介して治療効果や予防効果をもたらす〈情報医療〉を切り拓くものであり、物質医療ではアプローチすることが難しい領域の治療を補完することが期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験室実験については、おおむね順調に進展しているが、認知症行動・心理症状を対象とした臨床研究は、コロナ禍の影響を受けて、当初実施を予定していた施設での研究ができなくなったため、新たに研究協力機関を探すところから再開しており、1年間の遅れが見られたため、繰越申請を行った。

Strategy for Future Research Activity

・健常者を対象とした情報環境エンリッチメントの作用機序の解明
自然環境音の超高周波成分が自律神経系に及ぼす影響を、心拍変動、皮膚温、皮膚伝導度、呼吸などのマルチモーダル計測を用いて明らかにする。
・精神・神経疾患を対象とした情報環境エンリッチメントの臨床効果の検証
前年度に実施した自然環境音の超高周波成分が健常者の耐糖能に及ぼす影響の検討に加えて、長期間のエンリッチメントが糖尿病患者、高血圧症患者、高脂血症患者の疾患の病勢に及ぼす影響を明らかにする。加えて、民間の認知症ケアハウスの協力を得て、認知症行動・心理症状に対する情報エンリッチメントの影響を明らかにするための臨床研究を継続実施する。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2020 2019 Other

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Positive effect of inaudible high-frequency components of sounds on glucose tolerance: a quasi-experimental crossover study2022

    • Author(s)
      Kawai Norie、Honda Manabu、Nishina Emi、Ueno Osamu、Fukushima Ariko、Ohmura Rikka、Fujita Nahiko、Oohashi Tsutomu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 18463-18463

    • DOI

      10.1038/s41598-022-23336-0

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 情報医学・情報医療の体系化に向けて2020

    • Author(s)
      本田 学
    • Journal Title

      ACADEMIA

      Volume: 179 Pages: 2-17

    • NAID

      40022453974

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] 阿吽の呼吸の神経基盤2020

    • Author(s)
      本田 学
    • Journal Title

      BRAIN and NERVE

      Volume: 72 Pages: 1283-1292

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] 情報医学の視点から考える治療環境.2020

    • Author(s)
      本田 学
    • Journal Title

      病院設備

      Volume: 62 Pages: 54-57

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] 超高周波を豊富に含む自然環境音を用いた情報環境医療2020

    • Author(s)
      本田 学
    • Journal Title

      騒音制御

      Volume: 44 Pages: 58-62

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Plastic frontal pole cortex structure related to individual persistence for goal achievement2020

    • Author(s)
      Chihiro Hosoda, Satoshi Tsujimoto, Masaru Tatekawa, Manabu Honda, Rieko Osu, Takashi Hanakawa
    • Journal Title

      communications biology

      Volume: 0 Issue: 1 Pages: 0-0

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0930-4

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electrophysiological Effects of Transcranial Direct Current Stimulation on Neural Activity in the Rat Cortex2020

    • Author(s)
      Tomoko Tanaka, Yoshikazu Isomura, Kazuto Kobayashi, Takashi Hanakawa, Satoshi Tanaka, and Manabu Honda
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: - Pages: 1-10

    • DOI

      10.3389/fnins.2020.00495

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Augmentation of Positive Valence System?Focused Cognitive Behavioral Therapy by Inaudible High-Frequency Sounds for Anhedonia2019

    • Author(s)
      Ito Masaya、Miyamae Mitsuhiro、Yokoyama Chika、Yamashita Yuichi、Ueno Osamu、Maruo Kazushi、Komazawa Asami、Niwa Madoka、Honda Manabu、Horikoshi Masaru
    • Journal Title

      JAMA Network Open

      Volume: 2 Issue: 11 Pages: e1915819-e1915819

    • DOI

      10.1001/jamanetworkopen.2019.15819

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inaudible components of the human infant cry influence haemodynamic responses in the breast region of mothers.2019

    • Author(s)
      Doi, H., Sulpizio, S., Esposito, G., Katou, M., Nishina, E., Iriguchi, M., Honda, M., Oohashi, T., Bornstein, M.H., Shinohara, K
    • Journal Title

      Journal of Physiological Sciences

      Volume: 69 Issue: 6 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00729-x

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 音のビタミン~ハイパーソニック・エフェクト~2019

    • Author(s)
      本田 学
    • Journal Title

      ACADEMIA

      Volume: 173 Pages: 41-57

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳情報から精神・神経疾患に迫る「情報医学」の可能性2020

    • Author(s)
      本田 学
    • Organizer
      第73回日本自律神経学会総会教育講演
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    • Invited
  • [Presentation] ハイパーソニックによる報酬系活性化(情報医学の観点から)2020

    • Author(s)
      本田 学
    • Organizer
      第9回日本ポジティブサイコロジー医学会学術集会教育講演
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超高密度メディア情報を用いた情報環境医療の開発2019

    • Author(s)
      本田 学
    • Organizer
      日本機械学会2019年度年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 人間の耳に聴こえない超高周波を豊富に含む音が 血糖値上昇を抑制することを発見

    • URL

      https://www.ncnp.go.jp/topics/2022/20221110p.html

    • Related Report
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URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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