全身振動刺激による筋ホルモンirisinおよび脳由来神経栄養因子BDNF発現

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K11227
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 藤田 俊文 弘前大学, 保健学研究科, 講師 (60431441)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丹藤 雄介 弘前大学, 保健学研究科, 教授 (00332495) ; 三上 佳澄 弘前大学, 保健学研究科, 助教 (40709143) ; 七島 直樹 青森県立保健大学, 健康科学部, 教授 (80333730) ; 因 直也 弘前大学, 保健学研究科, 助教 (90898793)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 全身振動刺激 / Irisin（イリシン） / BDNF（脳由来神経栄養因子） / 認知機能 / 前頭前野 / NIRS

Outline of Annual Research Achievements

令和5年度は、健常成人を対象とした全身振動刺激による運動介入が前頭前野循環動態および認知機能検査に及ぼす影響について検証した。健常成人13名を対象に振動刺激周波数5Hz群（7名）と20Hz群（6名）の2群について解析した。運動前後で認知機能検査を実施し、前頭前野循環動態はNIRSを用いて安静時から運動後の安静まで経時的に測定した。認知機能検査は、脳活バランサーCogEvoにて見当識（見当識）、注意力（視覚探索）、記憶力（フラッシュライト）、計画力（ルート99）、空間認識力（ジャストフィット）の5項目を測定した。NIRSデータは、安静時をベースラインとして運動介入30秒ごとの変化量の平均値を算出し、運動介入中の経時的変化を指標とし比較した。結果として、前頭前野循環動態は、運動実施直後よりも運動終了5分時点において両群とも有意な増加を認め、特に左側前頭前野循環動態では統計学的有意差は認められなかったが群間比較において5Hz群が増加傾向を示した（p=0.057）。加えて、両群とも運動終了時点の心拍数は同程度向上し群間に差はなく、自覚的運動強度においても平均Borg指数13～14程度と同程度で群間に差は認められなかったが、心拍数・自覚的運動強度ともばらつきが大きい結果となった。認知機能検査では、記憶力（フラッシュライト）で5Hz群で有意に点数が増加、計画力（ルート99）において両群とも介入後に有意に点数が増加した。本結果より、全身振動刺激トレーニングは、5Hz・20Hzどちらの運動であっても前頭前野循環動態へ影響を及ぼす可能性はあり、とくに低い周波数でも前頭前野を賦活化させ、認知機能のなかでも記憶力や計画力に即時効果を与える可能性が示唆された。しかしながら、運動負荷の感じ方には個別性があることからその点を考慮した至適負荷量の設定方法が重要であることが結論付けられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウイルス関連の影響により、ヒトを対象とする研究に制限がかかっていた時期が重なり計画は遅れていたが、令和4年度～令和5年度において、全身振動刺激による運動介入が脳由来神経栄養因子BDNFとイリシンirisinの発現に及ぼす影響について検証することができた。その中でも令和5年度では前頭前野循環動態と認知機能に関する検討を実施し、全身振動刺激による運動が前頭前野を賦活化させ、認知機能に即時効果を与えることが確認された。加えて、論文投稿および学会発表の準備を進めており、今後成果を発表予定となっている。

Strategy for Future Research Activity

論文作成、学会発表等の成果発表を進めていくこと、また、これまでの研究結果から課題となっている運動負荷設定方法について新たに研究計画を立て、今後の研究活動をさらに発展させて行く予定である。

Causes of Carryover

令和5年度は、追加でのデータ収集および解析を中心に実施した上で学会発表や論文投稿等への支出を検討していたが、進捗が遅れたため次年度へ繰り越す形となった。令和6年度では、学会発表や論文投稿等のための予算として主に使用予定である。特に旅費、投稿料等での支出を予定している。