| Project/Area Number |
23K16566
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
東本 翼 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90964247)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 脳血流 / 等速性筋収縮運動 / 等張性筋収縮運動 / 筋負荷 / 運動療法 / 脳活動 / 脳健康維持 |
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| Outline of Research at the Start |
認知症の根本治療の確立が難航しており、脳の健康維持方法の確立が急務である。加齢に伴う脳血流や筋力の低下は、認知症発症リスクを高めることが報告されている。一方、習慣的な運動による脳血流や筋力の維持・増大が脳の健康維持に寄与することが示唆されている。そこで、本研究では、効率的に筋力の向上が得られるアイソキネティック（等速性）筋収縮に着目した。低負荷の等速性筋収縮を用いた有酸素性ペダリング運動を行い、運動中の脳血流の変化および一過的な運動効果が脳血流に及ぼす影響を明らかにする。本研究は、脳の健康維持および認知症の発症予防のための運動プログラムを確立するうえで有益なエビデンスになると考える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
わが国では、人口の高齢化に伴い認知症患者数が大幅に増加している。ところが、認知症の根本治療の確立が難航しており、その予防法の確立は喫緊の課題とされている。加齢に伴う脳血流の低下は、認知症発症リスクを高めることが報告されている。一方、習慣的な運動による脳血流の維持・増大が脳の健康維持に寄与することが示唆されている。また、脳の健康維持には、運動による効果的な心肺機能と筋力の向上が重要な要素である。しかし、これまで認知機能や脳血流の向上を目的とした研究の多くは有酸素性運動が中心で、筋力の向上という観点は考慮されていない。そこで、本研究では、効率的に筋力の向上が得られるアイソキネティック（等速性）筋収縮を用いた有酸素性運動に着目した。具体的には、低負荷の等速性筋収縮を用いたペダリング運動を行い、運動中の脳血流の変化および一過的な運動効果が脳血流に及ぼす影響を明らかにする。本研究は、脳の健康維持および認知症の発症予防のための運動プログラムを確立するうえで有益なエビデンスになると考える。
令和6年度は、若年者10名を対象に、セミリカンベント式自転車ストレングスエルゴを使用した実験プロトコルの確立に取り組んだ。３誘導心電図によりRR間隔、表面筋電図により筋活動、連続指尖血圧計により平均血圧、経頭蓋ドップラにより脳血流速度、呼気ガス分析機により呼吸代謝などを同期記録し、運動中の変化を評価した。等張性または等速性いずれの筋収縮運動でも血圧、脳血流速度、筋活動、呼吸代謝の増加が確認された。これらの生体シグナルを周波数解析・伝達関数解析を用いて、血圧調節機能、脳循環調節機能、筋疲労などの自律神経活動を評価する方法を確立した。今後は、両運動条件間で呼吸代謝負荷、特に、二酸化炭素分圧を統一し、脳循環特性を比較可能とするためのプロトコルの再検討を進め、若年者と高齢者を対象に実験を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和６年度は、研究課題１として、低負荷の等速性筋収縮を用いた有酸素性運動中の脳循環特性を検討し、運動中に脳血流が増大することを確認した。実験を進める中で、プロトコルの見直しが必要な点が明らかとなったため、現在は改めてプロトコルの検討と調整を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和７年度は、確立した測定・解析方法および再検討した運動プロトコルを用いて、研究課題１と２を同時に実施する。具体的には、若年者と高齢者を対象に、低負荷の等速性筋収縮を用いた有酸素性運動中の脳循環の特性を解明し、あわせて特異的な脳活動部位の特定に取り組む予定である。
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