2019 Fiscal Year Annual Research Report
Paradox of effect of exercise on cognitive function and cardiovascular system
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18H03156
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
小河 繁彦 東洋大学, 理工学部, 教授 (80553841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 健志 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70511608)
家光 素行 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (90375460)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脳自己調節機能 / 高強度インターバル運動 / 脳血流 / 認知機能 / 血圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究は、認知症発症予防のための有効な手段としての運動と認知機能改善メカニズムに関するパラドックスを明らかにすることを大きな目的としている。運動に対する生理反応特に脳循環、さらに認知機能との関連性について研究を進めてきた。令和元年は、本申請研究の2年目であり、運動に対する脳循環調節機能と脳機能との連関に関する実験を幾つか行った。以前の我々の先行研究（Am J Physiol. 2005）において高強度運動において脳自己調節機能が低下することを報告した。しかしながら、前年(2018年）の報告で高強度インターバル運動では、運動後の認知機能が改善すること及び脳代謝の関連性を明らかにした（FASEB J 2018）。本年度は、脳自己調節機能が脳代謝や認知機能に寄与しているか明らかにするため、同様の自転車運動による高強度インターバル運動を行いその時の脳自己調節機能を同定した。脳自己調節機能は、脳血流の指標である中大脳動脈血流速度と血圧の値を用いて伝達関数を用いて評価した。その結果、運動中は、血圧が増加する一方、中大脳動脈血流速度の変化は認められず、高強度連続運動で見られる脳血流の低下は観察されなかった。一方、脳自己調節機能の指標となる伝達関数のゲインは、運動中は安静時と比較して変化が認められなかったが、伝達関数フェーズは、運動中有意に増加した（P=0.016）。伝達関数フェーズの増加は、脳自己調節機能の亢進を示している。以上から、高強度インターバル運動では、脳自己調節機能の亢進が認められ、血圧の大きな変動に対してプロテクトされており、連続運動と比較して有効な運動方法であり、また脳自己調節機能が認知機能や脳代謝に影響する可能性が示唆された。この研究結果は、Medicine & Science in Sports & Exercise (2019)に掲載された。
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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
コロナ禍により繰越申請を行い、研究計画書に関する研究②の実験がおおむね終了した。現時点では、関連研究を幾つかの生理学系英雑誌等に発表している。本申請研究に関連する論文は、令和元年10編、令和２年3編であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度（令和2年）に行った関連実験の結果を全て論文発表することを目指す。本申請研究は、令和2年で終了となるが、本申請研究で行った得られた研究結果から着想に至った新しい研究を開始し、本申請研究のテーマに照らし合わせながら、さらなる成果を得られるよう柔軟に進めていく。具体的には、横断的研究である本申請研究で得られた知見に対して、縦断的研究、慢性的な影響に関連した研究を行っていきたい。
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[Journal Article] Exaggerated systemic oxidative-inflammatory-nitrosative stress in chronic mountain sickness is associated with cognitive decline and depression.2019
Author(s)
Damian Bailey, Julien Brugniaux, Teresa Filipponi, Christopher Marley, Benjamin Stacey, Rodrigo Soria, Stefano Rimoldi, David Cerny, Emrush Rexhaj, Lorenza Pratali, Carlos Salmon , Carla Murillo Juregui, Mercedes Villena, Jonathan Smirl, Shigehiko Ogoh, Sylvia Pietri, Urs Scherrer, Claudio Sartori
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Journal Title
The Journal of Physiology (London)
Volume: 597
Pages: 611-629
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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