2019 Fiscal Year Research-status Report
Intracranial Fluid Dynamics and Cerebral Small Vessel Disease: Association with Age and Physical Activity
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19K19970
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
樽味 孝 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40825858)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 運動 / 脳 / 循環 / 大動脈 / MRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳微小血管障害（CSVD）は、加齢性の認知機能低下や認知症のリスク因子として知られているが、その予防法や発症メカニズムは明らかにされていない。先行研究から、中高齢者の動脈硬化がCSVDや脳血流拍動性と関係することや(Tarumi et al. 2014)、習慣的な有酸素運動が認知機能を改善すること(Tarumi et al. 2013)が報告されている。しかし、これらの研究から「なぜ動脈硬化がCSVDを引き起こすのか？」、また「習慣的な運動によりCSVDを予防できるのか？」は明らかにされていない。そこで本研究課題の目的は、CSVDの発症メカニズム解明と、予防法確立に向けた生理学的エビデンスを集積することである。
初年度であった平成31年度は、運動による脳循環や動脈伸展性、脳構造への影響を明らかにする実験を行なった。具体的には、１５名の運動鍛錬者群（中長距離ランナー）と１９名の非活動群を対象に、３テスラMRI装置を用いた脳機能計測と心血管機能計測を行った。CINE Phase-Contrast MRI（PC-MRI）により脳動脈血および静脈血、髄液を含めた総合的な頭蓋内液循環動態評価を行った。また同様にCINE PC-MRIを用いて近位大動脈の拍動性緩衝機能を評価した。脳微小血管の健全性評価を行うためにT2強調画像や拡散テンソル画像（DTI）を収集した。この実験により運動鍛錬者群の近位大動脈コンプライアンスは非活動群に比べて優位に高いことが示された（P<0.05）。またDTIから算出されたFractional AnisotropyやMean Diffusivityにより、運動鍛錬者群は大脳白質の器質的健全性が優位に高いことが示された（P<0.05）。これらの結果は、２０２０年の米国スポーツ医学会で発表予定であるとともに現在、英雑誌に論文投稿中である。
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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
研究計画書で予定していた横断実験が順調に進んでおり現時点で英雑誌への論文投稿や、国際学会での演題登録ができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に測定した実験データを解析し英関連雑誌への論文発表を目指す。研究計画書に基づいて引き続きデータ測定を行う。
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| Causes of Carryover |
参加予定だった学会や共同研究がキャンセルになったため。
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[Journal Article] Assessment of dynamic cerebral autoregulation in humans: Is reproducibility dependent on blood pressure variability?2020
Author(s)
Elting JW, Sanders ML, Panerai RB, Aries M, Bor-Seng-Shu E, Caicedo A, Chacon M, Gommer ED, Van Huffel S, Jara JL, Kostoglou K, Mahdi A, Marmarelis VZ, Mitsis GD, Muller M, Nikolic D, Nogueira RC, Payne SJ, Puppo C, Shin DC, Simpson DM, Tarumi T, Yelicich B, Zhang R, Claassen JAHR
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 15
Pages: 1-17
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dynamic Cerebral Autoregulation Reproducibility Is Affected by Physiological Variability2019
Author(s)
Sanders ML, Elting JWJ, Panerai RB, Aries M, Bor-Seng-Shu E, Caicedo A, Chacon M, Gommer ED, Van Huffel S, Jara JL, Kostoglou K, Mahdi A, Marmarelis VZ, Mitsis GD, Muller M, Nikolic D, Nogueira RC, Payne SJ, Puppo C, Shin DC, Simpson DM, Tarumi T, Yelicich B, Zhang R, Claassen JAHR
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Journal Title
Frontiers in Physiology
Volume: 10
Pages: 1-11
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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