Association between endogenous dopamine and cognitive improvement during exercise

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H03230
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 安藤 創一 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (50535630)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田代 学 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00333477) ; 藤本 敏彦 東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 准教授 (00229048) ; 檜垣 靖樹 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (10228702)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 運動 / 脳 / 神経伝達物質 / PET

Outline of Annual Research Achievements

一過性の運動によりヒトの認知パフォーマンスが向上することは広く知られている．しかし，なぜ一過性の運動により認知パフォーマンスが向上するのかについては依然として明らかになっていない．そこで本研究では，陽電子放射断層撮像法（PET）を用いて，運動による認知パフォーマンスの向上にドーパミンを介した神経伝達が関わるという仮説を検証することとした．運動は自転車エルゴメーターを用いて仰臥位で行った．対照条件では，実験を通して仰臥位で安静を保った．本研究では，PET薬剤として[11C]ラクロプライドを用いた．運動条件では，運動時間は40分間とし，PETによる撮影は90分間行った．対照条件では，安静状態で90分間撮影を行った．認知課題は運動前および運動開始の25分後から開始した．認知課題は実行機能が要求されるGo/No-Go課題を用いた．本研究では，内因性ドーパミンの遊離を定量化するために，ドーパミンD2受容体の結合能（Binding potential）を線条体で測定した．ドーパミンの結合能については，Logan法により小脳を参照領域とした．本研究の結果から，一過性の運動により認知パフォーマンスが向上するという結果みられた．そこで，今後は内因性ドーパミンの遊離について検討する必要がある．これにより，本研究で提唱する仮説を検証することが可能になると考えられる．

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成30年度までにある程度の被験者数を確保することができた．今後は，得られたデータに対して最適な解析方法を検討する段階にあると言える．したがって，本研究はおおむね順調に進展していると言える．

Strategy for Future Research Activity

今後は，データ解析の精度を高めるためにデータ解析ソフト等を用いて，最適な解析方法を検討し，データ解析を進めていきたい．