楽器訓練プログラムが高齢者の認知機能に及ぼす効果とその神経基盤の解明

• Project/Area Number: 20J11208
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 10040:Experimental psychology-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 郭 霞 熊本大学, 大学院人文社会科学研究部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2020-04-24 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 加齢 / MRI / 楽器訓練 / 可塑性 / 言語記憶 / 脳・神経 / 認知機能 / 認知神経科学

Outline of Research at the Start

本研究では、認知神経科学的手法を用いて楽器訓練が高齢者の認知機能・脳に与える影響について検討することを目的とした。フォーマルな楽器訓練経験がない65-85歳の高齢者70名を対象として、ランダムに楽器介入を行う実験群と介入を行わない統制群に分けて、介入前後に2回認知・運動機能検査およびfMRI検査を行う。介入効果の指標となる群（実験群と統制群）x時期（介入前と後）の交互作用が統計的に有意であるかどうかを調べる。

Outline of Annual Research Achievements

超高齢社会の日本では、認知症患者の増加に伴い、いかに健康寿命を延ばすかが喫緊の課題となっている。その一つの方法として、認知機能低下予防及び向上を目指したマルチモーダル認知介入の検討が進められている。特に、近年の楽器介入研究では、楽器訓練により高齢者の認知機能を向上できる可能性が示唆されているが、その神経基盤は未だ明らかになっていない。そこで本研究では、楽器訓練が高齢者の認知機能に与える効果およびそのメカニズムを明らかにすることを目的としている。
本研究では、高齢者における鍵盤ハーモニカを用いた楽器訓練プログラムのランダム化比較試験を実施することで、介入前後で変化した認知機能、ワーキングメモリ課題遂行中の脳活動および機能的結合が変化した脳領域を特定した。具体的には、（1）楽器介入によって、統制群と比較して介入群では言語記憶課題成績の改善がみられた。（2）楽器介入による脳機能への効果において、介入群では、ワーキングメモリ課題をしている際の脳活動が介入後に減少するという特徴的な神経基盤の変化を明らかにしている。（3）脳活動の結果と同様に、ワーキングメモリ課題中の機能的結合も介入後に減少し、さらに、その機能的結合の減少が大きいほど、言語記憶の改善が大きいことがわかった。これらのことから、脳活動の減少は神経処理効率化を示すと考えられた。これらの成果は国内外の学会にて発表され、国際学術誌Human Brain Mappingに掲載された。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Neural advantages of older musicians involve the cerebellum: Implications for healthy aging through lifelong musical instrument training. (2022)
  • Author(s): Yamashita, M., Ohsawa, C., Suzuki, M., Guo, X., Sadakata, M., Otsuka, Y., Asano, K., Abe, N., & Sekiyama, K.
  • Journal Title: Frontiers in Human Neuroscience Volume: 15 Pages: 784026-784026
  • DOI: 10.3389/fnhum.2021.784026
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Musical instrument training program improves verbal memory and neural efficiency in novice older adults (2020)
  • Author(s): Guo Xia、Yamashita Masatoshi、Suzuki Maki、Ohsawa Chie、Asano Kohei、Abe Nobuhito、Soshi Takahiro、Sekiyama Kaoru
  • Journal Title: Human Brain Mapping Volume: 42 Issue: 5 Pages: 1359-1375
  • DOI: 10.1002/hbm.25298
  • NAID: 120006943320
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 楽器演奏訓練と認知可塑性 -ランダム化比較試験からの知見- (2021)
  • Author(s): 郭霞
  • Organizer: 日本心理学会第85回大会
• [Presentation] Effects of Musical Instrument Training Program on Verbal Memory and Neural Efficiency in the Elderly (2020)
  • Author(s): Guo, X., Yamashita, M., Suzuki, M., Ohsawa, C., Asano, K., Abe, N., Soshi, T., & Sekiyama, K
  • Organizer: 26th Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
  • Int'l Joint Research