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The effect of changes in the dorsolateral prefrontal cortex induced by cognitive tasks on the dual-task interference

Research Project

Project/Area Number 19K19839
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionTsukuba International University

Principal Investigator

Kimura Takehide  つくば国際大学, 医療保健学部, 助教 (60636520)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords二重課題 / 理学療法 / 認知課題 / 二重課題干渉 / 近赤外線分光法
Outline of Research at the Start

人は二つの課題を同時に行うと、それぞれの課題を単独で行った時よりも課題の成績が悪くなる。このような現象は二重課題干渉と呼ばれており、転倒や交通事故などの一因と考えられている。我々は「認知課題の反復」が二重課題干渉の抑制に有効であることをこれまでに明らかにした。しかし、なぜ認知課題が二重課題干渉を抑制するのか、そのメカニズムは明らかになっていない。
そこで、本研究では認知課題を反復することで生じる脳活動の変化量と、二重課題干渉がどの程度抑制されているのか、両者の関係性を明らかにする。本研究から認知課題の効果的な実施方法など、認知課題を反復する方法の臨床導入に向けた研究への発展が期待される。

Outline of Final Research Achievements

Impaired task accuracy under dual-task conditions (i.e., dual-task interference) leads to issues such as falls and traffic accidents. Recently, we reported that cognitive tasks might reduce dual-task interference. However, mechanisms why cognitive tasks could reduce dual-task interference are still unknown. In the present study, we focused on changes in brain excitabilities induced by cognitive tasks, and investigated that these changes contributed to reducing dual-task interference.
As a result, an enhancement of right dorsolateral prefrontal cortex excitability was positively correlated with an improvement of dual-task performance. In the future, we will investigate more effective cognitive tasks on reducing dual-task interference based on the present findings.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二重課題干渉が発生すると、転倒や交通事故に結びつくことが示唆されている。本研究から認知課題によって二重課題干渉が抑制される機序の一端が明らかとなった。
認知課題はパソコンがあれば、誰でもどこでも実施できる。したがって、認知課題は臨床現場へ導入しやすい高い汎用性をもつ。本研究の結果をもとに今後は、二重課題干渉の抑制効果に優れた認知課題の追求、といった研究成果の臨床還元を念頭においた研究を展開していく。本研究を足がかりとして、転倒や交通事故の予防につながる新たな介入手段の創出をめざす。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Changes in brain activity induced by the N-back task are related to improved dual-task performance2021

    • Author(s)
      Kimura Takehide、Matsuura Ryouta
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 396 Pages: 112881-112881

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2020.112881

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Auditory or Visual Working Memory Training on Dual-Task Interference2020

    • Author(s)
      Kimura Takehide、Matsuura Ryouta
    • Journal Title

      Motor Control

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 304-317

    • DOI

      10.1123/mc.2018-0105

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Additional effects of a cognitive task on dual-task training to reduce dual-task interference2020

    • Author(s)
      Kimura Takehide、Matsuura Ryouta
    • Journal Title

      Psychology of Sport and Exercise

      Volume: 46 Pages: 101588-101588

    • DOI

      10.1016/j.psychsport.2019.101588

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 認知課題により生じる脳活動の変化は二重課題実施時の成績向上に寄与するのか2020

    • Author(s)
      木村剛英, 松浦亮太
    • Organizer
      第25回 基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 認知課題と二重課題の併用トレーニングが二重課題干渉の改善に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      木村剛英, 松浦亮太
    • Organizer
      第44回日本運動療法学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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