2016 Fiscal Year Annual Research Report
脳機能・分子イメージングを活用した疲労・慢性疲労・抗疲労の脳科学
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15H02502
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
渡邊 恭良 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, センター長 (40144399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水野 敬 国立研究開発法人理化学研究所, 科学技術ハブ推進本部, チームリーダー (60464616)
林 拓也 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, チームリーダー (50372115)
崔 翼龍 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, ユニットリーダー (60312229)
田中 雅彰 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (60382199)
倉恒 弘彦 関西福祉科学大学, 健康福祉学部, 教授 (50195533)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 疲労 / 自律神経 / 神経炎症 / 酸化ストレス / イメージング / PET / MEG / MRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１.脳機能・構造イメージングにより、ヒト大脳皮質の神経突起特性、自発的共振活動や皮質間の機能的・構造的連絡性（コネクトーム）についての大規模データ収集・解析法の基盤技術の構築と解析環境の整備を進め500例以上のデータ解析を可能とした。慢性疲労症候群の個々の症例毎の行動特性（易疲労性など）と脳機能・構造の関連性を統合的に調べる基盤ができた。
２.脳磁図研究では、急性疲労によって誘発される脳の過剰活動によって惹起された防衛機構や、過剰活動を惹起する促進機構など疲労のさまざまな側面に関する脳神経基盤を明らかにし、亜急性疲労と関連のある脳部位の同定（上および下前頭回の一部）にも成功した。また、疲労の要因の一つとされる精神的ストレスに対する生体反応の個人差に関与する神経メカニズムも明らかにした。
３.fMRIによる安静時脳機能ネットワーク解析からは、精神疲労状態では初期視覚領域間の機能的結合が弱まること、非疲労状態では負相関を示す、注意システムのネットワークとデフォルトモードネットの間の相関が損なわれることを明らかにした。
４.慢性疲労症候群患者に対し、疲労評価質問票や生理学的検査を用いて多彩な臨床症状がみられる患者の臨床病態（疲労・抑うつ度、Performance Status、QOL、睡眠覚醒リズム、酸化ストレス、自律神経機能など）を評価し、慢性疲労者との対比が可能な患者データリストを作成した。
５.疲労モデル動物を用いた研究では、徐々に恒常性維持機構の破綻を引き起こし、日常の疲労蓄積から慢性疲労状態に陥る疲労モデル動物を確立してきた。本モデルでは意欲の低下を示唆する自発行動量の回復が有意に遅延することから、H28年度は疲労負荷による脳内ドーパミン神経系の動態に関するPET研究を行った。その結果、側座核におけるドーパミンD2受容体の増加あるいはドーパミン分泌量の低下を示唆する結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、脳機能・形態、分子動態研究を遂行できており、様々な疲労の側面の分子神経メカニズムに関する統合的理解が進む研究成果を得ているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後さらに被験者数を増やしてデータを収集し、信頼性の高い急性～慢性疲労の脳分子・機能・構造機構を明らかにする。また、慢性疲労モデル動物に対する研究成果からヒトの慢性疲労メカニズムを推定できるように、共通項や矛盾項についての洗い出しを行う。
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Research Products
(55 results)
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[Journal Article] Molecular, Functional, and Structural Imaging of Major Depressive Disorder.2016
Author(s)
Zhang, K., Zhu, Y., Zhu, Y., Wu, S., Liu, H., Zhang, W., Xu, C., Zhang, H., Hayashi, T., and Tian, M.
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Journal Title
Neurosci. bull.
Volume: 32
Pages: 273-285
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Extension of recovery time from fatigue by repeated rest with short-term sleep during continuous fatigue load: Development of chronic fatigue model.2016
Author(s)
Kanzaki, A., Okauchi, T., Hu, D., Shingaki, T., Katayama, Y., Koyama, H., Watanabe, Y., and Cui, Y.L.
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Journal Title
J. Neurosci. Res.
Volume: 94
Pages: 424-429
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Effect of water pillar shower bathing on sleep onset latency.2016
Author(s)
Matsushita, H., Tanaka, M., Kondo, M., Komatsu, F., Ueyama, I., Nakajima, Y., Tanaka, S., Sato, M., Ishii, A., Watanabe, Y.
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Journal Title
Medical Science and Technology
Volume: 57
Pages: 88-94
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Ubiquinol-10 supplementation improves fatigue, autonomic nervous function, and cognitive function in patients with chronic fatigue syndrome: An open-label study and a randomized, double-blind, placebo-controlled study.2016
Author(s)
Fukuda, S., Nojima, J., Kajimoto, O., Yamaguti, K., Nakatomi, Y., Kuratsune, H., Watanabe, Y.
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Journal Title
Biofactors
Volume: 8
Pages: 431-440
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A potential biomarker for fatigue: Oxidative stress and anti-oxidative activity.2016
Author(s)
Fukuda, S., Nojima, J., Motoki, Y., Yamaguti, K., Nakatomi, Y., Okawa, N., Fujiwara, K., Watanabe, Y., Kuratsune, H.
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Journal Title
Biol. Psychol.
Volume: 118
Pages: 88-93
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Human herpesvirus 6 and 7 are biomarkers for fatigue, which distinguish between physiological fatigue and pathological fatigue.2016
Author(s)
Aoki, R., Kobayashi, N., Suzuki, G., Kuratsune, H., Shimada, K., Oka, N., Takahashi, M., Yamadera, W., Iwashita, M., Tokuno, S., Nibuya, M., Tanichi, M., Mukai, Y., Mitani, K., Kondo, K., Ito, H., Nakayama, K.
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Journal Title
Biochem. Biophy. Res. Commun.
Volume: 478
Pages: 424-430
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 疲労・抗疲労・意欲の脳科学2017
Author(s)
渡邊恭良
Organizer
健康・長寿の産業化・地域ブランド化推進セミナー
Place of Presentation
かがわ国際会議場（香川県高松市）
Year and Date
2017-03-06 – 2017-03-06
Invited
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[Presentation] 疲労に克つ2017
Author(s)
渡邊恭良
Organizer
理研講演会
Place of Presentation
高知城ホール（高知県高知市）
Year and Date
2017-02-25 – 2017-02-25
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[Presentation] 疲労・抗疲労・意欲の脳科学2017
Author(s)
渡邊恭良
Organizer
応用脳科学コンソーシアム：応用科学アカデミー
Place of Presentation
TKPガーデンシティ御茶ノ水（東京都千代田区）
Year and Date
2017-02-14 – 2017-02-14
Invited
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[Presentation] 疲労の最新研究2017
Author(s)
渡邊恭良
Organizer
第10回電解水透析研究会
Place of Presentation
ラーニングスクエア新橋（東京都港区）
Year and Date
2017-02-04 – 2017-02-04
Invited
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[Presentation] 疲労・抗疲労の科学2016
Author(s)
渡邊恭良
Organizer
ストレス・疲労・運動に関する勉強会
Place of Presentation
ステーションコンファレンス東京（東京都千代田区）
Year and Date
2016-09-16 – 2016-09-16
Invited
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[Presentation] Image fusion using a novel multi-modal imaging marker2016
Author(s)
Ose, T., Watabe, H., Autio, J., Tanki, N., Igesaka, A., Doi, H., Wada, Y., Hayashi, T.
Organizer
NRM2016
Place of Presentation
Boston（USA）
Year and Date
2016-07-15 – 2016-07-15
Int'l Joint Research
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[Presentation] Attentional bias to negative emotional stimuli in a state of acute mental fatigue.2016
Author(s)
Watanabe, K., Sasaki, A. T., Mizuno, K., Tajima, K., Furusawa, M., Nakatani, M., Tsutui, R., Hori, H, Watanabe, Y.
Organizer
第39回日本神経科学大会
Place of Presentation
パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
Year and Date
2016-06-20 – 2016-06-22
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[Presentation] 現代人と慢性疲労2016
Author(s)
田中雅彰
Organizer
第202回市民医学講座
Place of Presentation
あべのメディックス（大阪府大阪市）
Year and Date
2016-05-18 – 2016-05-18
Invited
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