2021 Fiscal Year Annual Research 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 – 2022-03-31
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| Keywords | 睡眠 / ウェアラブルセンサ / 食事 / ノンレム睡眠 / レム睡眠 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は主にヒトを対象とした生理実験を行った。
まずは、昨年度に作製した簡易的にヒトの睡眠を測定するための呼吸測定装置(加速度センサおよび磁気センサを用いたウェアラブル測定装置)の改良を行った。特に、良いデータを得るために、装置の小型化と省電力化を行った。次に、性能の評価を行った。具体的には、一般的用いられる温度センサを用いた気流の記録と、製作した装置を用いた呼吸努力の測定を同時に行い比較した。その結果、気流記録と同期した呼吸信号を製作した装置で得られることを確認できた。
次に、製作した装置が睡眠研究で利用できるかどうかを検討するために、脳波・眼電図と呼吸信号との同時記録も行った。記録した脳波および眼電図から、視察により覚醒、ノンレム睡眠（stage1～3）、レム睡眠の5段階に分けた。また、自作したアルゴリズムを用いて呼吸信号から呼吸周期を算出した。その結果、全ての被験者において、レム睡眠時にはノンレム睡眠時と比較して、呼吸周期が短縮する傾向が確認された。この傾向を定量化するため、レム睡眠を区切りとして睡眠サイクルごとに呼吸周期を求め、検定を行った。その結果、全ての睡眠サイクルにおいて、ノンレム睡眠-レム睡眠間で呼吸周期の有意な差が認められた。さらに、状態が切り替わる前後の呼吸周期のダイナミクスを細かく調べた。ノンレム睡眠からレム睡眠への遷移では、遷移する数分前から数分後にかけて呼吸周期が徐々に短くなる傾向があり、個人差が大きいことが分かった。一方、レム睡眠からノンレム睡眠への遷移では、状態の切り替わりタイミングで呼吸周期は即座に延長し、その変化に個人差はほとんど見られなかった。以上より、呼吸周期からレム睡眠の終了時刻は比較的正確に推定できるが、レム睡眠の開始時刻の推定には数分の時間差が生じてしまうことが示唆された。
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Research Products
(5 results)
