高齢者における二重課題歩行中の前頭前野脳血流と認知及び運動機能の関係

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K11364
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 森 隆行 東北大学, 医工学研究科, 助教 (00436148)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡崎 達馬 東北大学, 大学病院, 講師 (40396479) ; 出江 紳一 東北大学, 医工学研究科, 教授 (80176239)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 二重課題 / 歩行 / 運動機能 / 認知機能

Outline of Annual Research Achievements

近年、二つの課題を同時に遂行し適切な注意配分を求められる二重課題中に近赤外線分光法装置(near-infrared spectroscopy : NIRS)を用いて脳血流を測定する研究が行われている。特に通常歩行時に脳活動が測定できるウェアラブルNIRSの特徴を生かし、歩行中に二重課題を行い、前頭前野の脳血流変化を評価する研究が検討され始めている。
姿勢制御能力が低下している者は二重課題の影響を受けやく、運動機能のパフォーマンス低下をもたらし転倒リスクが増加すると考えられている。しかしながら、個人の特性に合わせた注意機能と運動機能との関連性は解明されておらず、歩行中の前頭前野脳血流を測定し、二重課題時における運動機能のパフォーマンス評価と前頭前野脳血流との関連を評価することは、個人の特性に合わせた有効な二重課題歩行の解明に有用であると考えられる。
そのため本研究では二重課題歩行中に近赤外線分光法装置を用いた前頭前野脳血流測定及び加速度計を用いた歩行解析を行い、脳血流変化と認知及び歩行変動との関連を検討することを目的とする。
二重課題歩行中の運動機能と認知機能の研究に関するプロトコルを作成し、東北大学医学系研究科倫理委員会の承認を得た。2020年度においては、被験者20名に参加同意を得た後に二重課題歩行の計測を行った。平地を自由な速度で歩行する条件、一定の速度で歩行するウォーキングマシーン歩行条件、立位条件の3種類を用いた。研究遂行にあたり、転倒や疲労感の出現など有害事象を生じることは無かった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

二重課題歩行中の運動機能と認知機能の研究に関するプロトコルを作成し、東北大学医学系研究科倫理委員会に申請した結果、研究遂行の承認を得た。被験者20名から研究参加の同意を取得し計測を行った。近赤外線分光法装置を前額部に装着し脳血流を測定した。近赤外線分光法装置を前頭部に装着して半径３ｍの円に沿って自由な速度で歩行する平地歩行条件と、ウォーキングマシーン上で一定の速度で歩行するウォーキングマシーン歩行条件、歩行をしない立位条件を行った。

Strategy for Future Research Activity

2020年度に計測したデータを用いて、二重課題歩行中に近赤外線分光法装置を用いた前頭前野脳血流測定及び加速度計の結果解析を行う。
脳血流については、前頭前野の位置因子とコンディション因子の2元配置分散分析を用い、分散分析の事後検定としてボンフェローニ法で多重比較検定を行う。
加速度については、X軸、Y軸、Z軸の値を二乗平均平方根として算出した合計値を求め、各群における平地歩行条件とウォーキングマシーン歩行条件でt検定を行う。

Causes of Carryover

新型コロナ感染症流行の影響によって予定通りの研究計画を進めることができなかったため、繰越額が多くなった。2021年度においては、感染拡大が収束した場合に追加の計測を行うため謝金の費用、2020年度のデータ解析を行うための費用、古くなった備品の管理、研究に用いる研究室代金に用いる。