2019 Fiscal Year Research-status Report
Effect of time-restricted feeding on sleep-wake cycle and neural substrate of the phenomenon
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17K00932
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| Research Institution | Tohoku Institute of Technology |
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Principal Investigator |
辛島 彰洋 東北工業大学, 工学部, 准教授 (40374988)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 睡眠 / 呼吸リズム / 脳波 / 睡眠ステージング / 行動解析 / 機械学習 / 制限給餌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒトの食習慣を模したスケジュールで制限給餌を動物に課し、睡眠への影響を調べる動物実験を行う計画であった。
３年目である令和元年度においては、２年目に作成した測定装置を利用して生体信号の測定を開始した。作成した装置は、短期間の測定には十分であったが、１カ月以上にわたる連続測定には適していないことが分かった。そこで、より安定性の高い測定方法を検討した。いくつかの方法を試してみたが、流量計を用いて非接触で呼吸リズムを測定する方法が最も安定に呼吸リズムを記録することができた。
この測定法で得られた呼吸信号を用いて睡眠-覚醒ステージ判定を行った。睡眠ステージ判定には、Sunagawaらが2016年に作ったSSS法（Snappy Sleep Stager 法）という手法を用いた。この方法は、呼吸信号の時系列のパワースペクトルを一定区間(エポック)ごとに計算し、エポックごとのパワーをクラスター解析により2つの状態に分けるというものである。この方法により我々のデータでも覚醒状態と睡眠状態に分けられた。さらに、呼吸リズムからノンレム睡眠とレム睡眠とに分けることができるとする報告を参考に、ノンレム睡眠とレム睡眠に分ける方法も検討した。
このように非接触で簡易的に睡眠-覚醒ステージングができるようになったので、令和元年度の末からこの測定法を利用した制限給餌による睡眠への影響を調べる実験を始めた。研究期間を１年間延長して今年度も継続して本実験を行い、制限給餌が睡眠リズムへ与える影響を調べる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究では、申請時に計画していたより長期間にわたって継続して生体信号の測定を行うため、測定装置の改良を行ってきた。具体的には、有線で行ってきた生体信号の測定を無線化し、さらには非接触でも測定する方法を検討したりしてきた。この装置の開発に時間がかかってしまったため当初の計画より遅れており、本研究は研究期間を一年延長することとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
進捗状況でも述べたように、本研究は１年延長することとなった。４年目となる今年度(令和2年度)は、開発した測定器を利用して食事のタイミングが睡眠-覚醒リズムに及ぼす影響を調べる。
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| Causes of Carryover |
前述したように、本研究は１年延長する。その際に実施する動物実験で使用する消耗品や研究成果の発表(学会発表や論文投稿)において使用する。
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