Lifestyle and Brain Function: Inquiry in Psychological Science into Successful Aging

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H06325
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 積山 薫 京都大学, 総合生存学館, 教授 (70216539)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橋本 衛 近畿大学, 医学部, 教授 (20452881) ; 月浦 崇 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (30344112) ; 樋口 貴広 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (30433171) ; 寺本 渉 熊本大学, 大学院人文社会科学研究部(文), 教授 (30509089) ; 山田 実 筑波大学, 人間系, 教授 (30525572) ; 上田 祥代 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50771911) ; 鈴木 麻希 大阪大学, 連合小児発達学研究科, 寄附講座講師 (80422145) ; 阿部 修士 京都大学, こころの未来研究センター, 准教授 (90507922) ; 大澤 智恵 武庫川女子大学, 音楽学部, 准教授 (90726093) ; 曽雌 崇弘 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 地域・司法精神医療研究部, 室長 (00381434)
• Project Period (FY): 2016-05-31 – 2021-03-31
• Keywords: 可塑性 / 認知機能 / 加齢 / MRI / 脳 / 行動

Outline of Annual Research Achievements

【運動介入】12週間のバランス運動介入が高齢者の認知機能に及ぼす影響を、介入方法（二重課題介入、単一課題介入、待機）と年齢（74歳未満または74歳以上）に着目して検証した結果、２つの介入方法で違いはなく、74歳以上においてのみ介入果が確認された。この認知機能向上の神経基盤として、脳機能結合の変化が示唆された。また、これとは別に12週間の運動介入が脳構造に与える影響を調べた研究では、前頭前野の容積増大が認知機能向上と関連していた。
【音楽経験の影響】生涯にわたり楽器練習を継続する音楽群高齢者の認知・脳機能を非音楽群と横断比較した結果、音楽群の優位性が実行機能検査、脳構造（小脳の灰白質容積）、聴覚メロディーのワーキングメモリ課題中の脳活動において見られた。また、新たに取り組む楽器演奏訓練が高齢者の認知機能に及ぼす効果に関して、4ヶ月の楽器練習をした群は、待機群に比べ言語記憶成績が向上し、視覚ワーキングメモリ課題中の脳機能結合の減少、すなわち神経処理の効率化が記憶成績の向上に相関する形で見られた。
【多感覚統合】高転倒リスク高齢者の多感覚相互作用について身体知覚を対象に調べた。その結果、高転倒リスク高齢者は、単一感覚機能や注意機能に問題はないが、手や足の身体知覚における多感覚統合システムに課題を抱えている可能性が示唆された。
【歩行制御】高齢者の衝突回避能力の改善を目的としたスクリーン型VRシステムを開発した。その結果、スクリーンの前で行う足踏み＋衝突回避経験が、実環境での衝突回避行動にも転移しうることを明らかにした。装着負担が少なく実用性の高さが期待できる。
【世代間交流】世代間交流によって変化する記憶の神経基盤についてのfMRI解析を進め、異世代の人物との交流によって学習された記憶の想起に関わる側頭葉先端部と上側頭溝後部領域間の機能結合が、加齢によって低下することが確認された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Umea University(スウェーデン)
  • Country Name: SWEDEN
  • Counterpart Institution: Umea University
• [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
  • DOI: 10.3389/fnhum.2021.784026
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Walking through an aperture while penetrating from the paretic side improves safety managing the paretic side for individuals with stroke who had previous falls. (2022)
  • Author(s): Muroi D, Saito Y, Koyake A, Higo F, Numaguchi T, Higuchi T
  • Journal Title: Human Movement Science Volume: 81 Pages: 102906
  • DOI: 10.1016/j.humov.2021.102906
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improved Walking Through an Aperture in a Virtual Environment Transfers to a Real Environment: Introduction of Enriched Feedback and Gradual Increase in Task Difficulty (2022)
  • Author(s): Yuki Suda, Kazunobu Fukuhara, Kazuyuki Sato and Takahiro Higuchi
  • Journal Title: Frontiers in Sports and Active Living Volume: 4 Pages: 844436
  • DOI: 10.3389/fspor.2022.844436
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of executive function capacity with gait motor imagery ability and PFC activity: An fNIRS study (2022)
  • Author(s): Kotegawa, K. & Teramoto, W
  • Journal Title: Neuroscience Letters Volume: 766 Pages: 136350
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2021.136350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 楽器練習が認知機能に及ぼす影響―介入研究が示すこと (2022)
  • Author(s): 積山 薫，郭 霞
  • Journal Title: 音楽知覚認知研究 Volume: 未 Pages: 未
• [Journal Article] Impact of early-commenced and continued sports training on the precuneus in older athletes. (2021)
  • Author(s): Yamashita, M., Suzuki, M., Kawagoe, T., Asano, K., Futada. M., Nakai, R., Abe, N., & Sekiyama, K.
  • Journal Title: Frontiers in Human Neuroscience Volume: 15 Pages: 766935
  • DOI: 10.3389/fnhum.2021.766935
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Prefrontal Plasticity after a 3-Month Exercise Intervention in Older Adults Relates to Enhanced Cognitive Performance. (2021)
  • Author(s): Soshi T, Andersson M, Kawagoe T, Nishiguchi S, Yamada M, Otsuka Y, Nakai R, Abe N, Aslah A, Igasaki T, Sekiyama K.
  • Journal Title: Cereb Cortex Volume: 31(10) Pages: 4501-4517
  • DOI: 10.1093/cercor/bhab102
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Musical instrument training program improves verbal memory and neural efficiency in novice older adults. (2021)
  • Author(s): Guo, X., Yamashita, M., Suzuki, M., Ohsawa, C., Asano, K., Abe, N., Soshi, T., & Sekiyama, K.
  • Journal Title: Human Brain Mapping Volume: 42 Pages: 1359-1375
  • DOI: 10.1002/hbm.25298
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Changes in self-estimated step-over ability among older adults: A 3-year follow-up study. (2021)
  • Author(s): Sakurai R,Fujiwara Y, Suzuki H, Ogawa S, Higuchi T, Imanaka K
  • Journal Title: Journal of Gerontology: Psychological Sciences Volume: 76(10) Pages: 2003-2012
  • DOI: 10.1093/geronb/gbaa219
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multisensory integration involved in the body perception of community-dwelling older adults. (2021)
  • Author(s): Hide, M., Ito, Y., Kuroda, N., Kanda, M., Teramoto, W.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 1581 Pages: 1376
  • DOI: 10.1038/s41598-021-81121-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Changes in prefrontal cortical activation during motor imagery of precision gait with age and task difficulty (2021)
  • Author(s): Kohei Kotegawa 1 , Akira Yasumura 2 , Wataru Teramoto 2
  • Journal Title: Behavioral Brain Research Volume: 399 Pages: 113046
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2020.113046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characteristics of behavioral symptoms in right-sided predominant semantic dementia and their impact on caregiver burden: a cross-sectional study (2021)
  • Author(s): Sato S, Hashimoto M, Yoshiyama K, Kanemoto H, Hotta M, Azuma S, Suehiro T, Kakeda K, Nakatani Y, Umeda S, Fukuhara R, Takebayashi M, Ikeda M.
  • Journal Title: Alzheimer's Research & Therapy volume Volume: 13 Pages: 166
  • DOI: 10.1186/s13195-021-00908-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Physical Exercise Improves Cognitive Function in Older Adults with Stage 3-4 Chronic Kidney Disease: A Randomized Controlled Trial (2021)
  • Author(s): Otobe Y, Yamada M, Hiraki K, Onari S, Taki Y, Sumi H, Hachisuka R, Han W, Takahashi M, Suzuki M, Kimura Y, Koyama S, Masuda H, Shibagaki Y, Tominaga N.
  • Journal Title: A Randomized Controlled Trial, American Journal of Nephrology Volume: 52 Pages: 929-939
  • DOI: 10.1159/000520230
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characteristics of Regional Cerebral Blood Flow in Alzheimer Disease and Amnestic Mild Cognitive Impairment by Single-Photon Emission Computerized Tomography: A Cross-Sectional Study. (2021)
  • Author(s): Kunieda Y, Arakawa C, Yamada T, Suzuki M, Koyama S, Kimura Y, Ichikawa T, Shino S, Yamada M, Hirokawa R, Matsuda T, Takakura T, Adachi T, Hoshino H.
  • Journal Title: Dement Geriatr Cogn Dis Extra Volume: 11 Pages: 91-98
  • DOI: 10.1159/000515864
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Training older adults with virtual reality use to improve collision-avoidance behavior when walking through an aperture. (2020)
  • Author(s): Yuki Kondo 1 , Kazunobu Fukuhara 2 , Yuki Suda 2 , Takahiro Higuchi 3
  • Journal Title: Archives of Gerontology and Geriatrics Volume: 92 Pages: 104265
  • DOI: 10.1016/j.archger.2020.104265
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高齢者の身体情報処理特性に基づくバーチャル・リアリティ転倒予防プログラム開発に向けて (2020)
  • Author(s): 寺本渉
  • Journal Title: 基礎心理学研究 Volume: 39 Pages: 80-89
  • DOI: 10.14947/psychono.39.13
• [Journal Article] Activity in the prefrontal cortex during motor imagery of precision gait: An fNIRS study. (2020)
  • Author(s): Kotegawa, K., Yasumura, A., and Teramoto, W.
  • Journal Title: Experimental Brain Research volume Volume: 238 Pages: 228
  • DOI: 10.1007/s00221-019-05706-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Relationship between executive dysfunction and neuropsychiatric symptoms and impaired instrumental activities of daily living among patients with very mild Alzheimer's disease (2020)
  • Author(s): Hiroto Ikezaki, Mamoru Hashimoto, Tomohisa Ishikawa, Ryuji Fukuhara, Hibiki Tanaka, Seiji Yuki, Koichiro Kuribayashi, Maki Hotta, Asuka Koyama, Manabu Ikeda, Minoru Takebayashi
  • Journal Title: Int J Geriatr Psychiatry Volume: 8 Pages: 877
  • DOI: 10.1002/gps.5308
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The influence of the COVID-19 outbreak on the lifestyle of older patients with dementia or mild cognitive impairment who live alone. (2020)
  • Author(s): Hashimoto M, Suzuki M, Hotta M, Nagase A, Yamamoto Y, Hirakawa N, Nagata Y, Satake Y, Suehiro T, Kanemoto H, Yoshiyama K, Mori E, Ikeda M.
  • Journal Title: Frontier in Psychiatry Volume: 11 Pages: 570580.
  • DOI: 10.3389/fpsyt.2020.570580. eCollection 2020.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 手足の行為によるintentional bindingの加齢変化. (2022)
  • Author(s): 藤井芳孝，寺岡諒，黒田尚輝，原田新也，寺本渉
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ学会第41回VR心理学研究委員会・電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会, オンライン，
• [Presentation] 身体の行動制限が身体近傍空間表象に与える影響. (2022)
  • Author(s): 黒田尚輝，成瀬香織，寺本渉
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ学会第41回VR心理学研究委員会・電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会, オンライン
• [Presentation] 加齢が身体位置知覚の時間特性に及ぼす影響～内受容感覚精度の観点から～ (2022)
  • Author(s): 寺岡諒，黒田尚輝，寺本渉
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ学会第41回VR心理学研究委員会・電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会, オンライン，
• [Presentation] 楽器演奏訓練と認知可塑性 (2021)
  • Author(s): 郭 霞、積山 薫
  • Organizer: 日本心理学会第85回大会
• [Presentation] 長年の運動経験が高齢期の脳にもたらす影響：脳構造解析による横断比較 (2021)
  • Author(s): 山下雅俊，鈴木麻希，浅野孝平, 中井隆介，阿部修士，積山薫
  • Organizer: 日本心理学会第85回大会
• [Presentation] 「歩行と転倒予防の再考：視知覚の視点から」 (2021)
  • Author(s): 樋口 貴広
  • Organizer: 第39回東京都理学療法学術大会
  • Invited
• [Presentation] 「高齢者における 移動行動の知覚運動制御： 認知科学× VRの貢献 」 (2021)
  • Author(s): 樋口 貴広
  • Organizer: 第26会日本VR学会シンポジウム「身体運動×VR×知覚認知科学」話題提供，オンライン開催
  • Invited
• [Presentation] 身体位置知覚における視覚ー自己受容感覚の統合と内受容感覚精度との関連性. (2021)
  • Author(s): 寺岡諒，黒田尚輝，寺本渉
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ学会第39回VR心理学研究委員会・電気学会知覚情報研究会，オンライン
• [Presentation] Research on the treatment needs of patients with dementia with Lewy Bodies, their caregivers, and their physicians. (2021)
  • Author(s): Hashimoto M, Manabe Y, Yamaguchi T, Toya S, Ikeda M
  • Organizer: International Psychogeriatric Association, Regional meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of Musical Training Program on Verbal Memory and Neural Efficiency in Older Adults. (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, online,
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Neural plasticity with and without short-term exercise-intervention in healthy elderly people. (2020)
  • Author(s): Soshi T, Andersson M, Kawagoe T, Nishiguchi S, Yamada M, Otsuka Y, Nakai R, Abe N, Aslah A, Igasaki T, Nyberg L, Sekiyama K.
  • Organizer: 26th Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping, online,
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 身体位置知覚における視覚情報の影響の時間特性 (2020)
  • Author(s): 寺岡諒，黒田尚輝，寺本渉
  • Organizer: 映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会, オンライン
• [Presentation] Evaluation of Kinesthetic/Visual Motor Imagery of Dorsiflexion of the Right Ankle Joint via Event-Related Desynchronization/Synchronization (2020)
  • Author(s): Igasaki T, Shibuta A, Sakamoto K
  • Organizer: 2019 International Biomedical Instrumentation and Technology Conference (IBITeC)
  • Int'l Joint Research
• [Book] 生涯にわたる心の可塑性：学びと交流の楽しさを通して 池田裕一編著「実践する総合生存学」(分担執筆) (2021)
  • Author(s): 積山 薫
  • Total Pages: pp.236—270
  • Publisher: 京都大学学術出版会
  • ISBN: 978-4-8140-0296-2
• [Book] 身体と空間の表象 : 行動への統合 (2020)
  • Author(s): 横澤一彦・積山 薫・西村聡生
  • Total Pages: 211
  • Publisher: 勁草書房
  • ISBN: 978-4-326-25110-0
• [Remarks] 「ライフスタイルと脳の働き －超高齢社会を生き抜くための心理科学－」
  • URL: https://www.gsais.kyoto-u.ac.jp/staff/sekiyama/research/project01.html