高齢者に対する高強度短時間運動の効果検証-脳の機能的結合性とBDNFによる解明-

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K19658
• Research Institution: Naragakuen University
• Principal Investigator: 中島 大貴 奈良学園大学, 保健医療学部, 助教 (00827280)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 高強度インターバルトレーニング / 高齢者 / 認知機能

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，①高齢者に対する1回の間欠的高強度運動（High-Intensity Interval Training;HIIT）介入が，認知課題パフォーマンスおよび脳血流動態に与える即時効果を明らかにすること，②高齢者に対する長期的なHIIT介入が，認知課題パフォーマンス，脳の機能的結合性，血清BDNFに与える影響を明らかにすることである．
今年度は昨年度に続き，研究課題Ⅰである「HIITが認知課題パフォーマンスと脳血流動態に与える即時効果の検討」を進めてきた．本研究でのHIITは，10秒間の休息と20秒間の高強度運動を1セットとし，8セット繰り返すプロトコルを採用した．運動強度は最大心拍数の80%とした．測定内容は，Control（休息），中強度の有酸素運動（Moderate-Intensity Continuous Training；MICT），HIIT前後のStroop課題の反応時間とエラー数，Stroop課題中の脳血流動態を機能的磁気共鳴画像法（fNIRS）を調査している．
一昨年実施したプレテストでは，Stroop課題のNeutral課題とIncongruent課題の間に反応時間の差があり，一般的にみられるストループ干渉は観察された．また，Stroop干渉に関連する課題の反応時間は，Controlと比較してMICTおよびHIIT後に短縮した．Incongruent課題のエラー数については，HIIT後に特徴的な変化はみられなかった．実行機能と関連する背外側前頭前野領域におけるIncongruent課題時のfNIRSの結果について，Oxy-Hbのピーク値はHIIT実施前が高い場合もあるが，課題実施中はHIIT実施後が高い値を示している．また，課題開始直後のOxy-Hbの増加を示す初期勾配は，HIIT前と比較してHIIT後に増加傾向にあった．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

昨年度は2020年度に引き続き，研究課題Ⅰの調査を進めた．近畿圏緊急事態宣言が解除となった7月からの1か月，11月からの2か月にデータ集の再開を試みた．高齢者が対象となり，研究実施前の問診や血圧測定，心電図の測定，認知機能の測定が必要となる．高齢者であり研究実施期間中に体調の変化も起こり得ることから（実際に1名の方は7月～11月の期間で入院があった），研究が途中中断となった場合は再度健康状態からの確認を行っている．そのため，7月で事前調査が完了した方も11月の段階で再度健康状態を確認しており，リクルートに時間を要した．20名以上の同意が得られたため，1月からのデータ収集を計画していたものの，研究実施機関での調査の実施に制限がかかったため，4月中旬までのデータ収集は中断されている．したがって，データ収集が非常に遅れていると判断している．

Strategy for Future Research Activity

現時点でデータ収集の準備は整っており，COVID-19の状況に応じて研究課題①「HIITが認知課題パフォーマンスと脳血流動態に与える即時効果の検討」を進めていく予定である．COVID-19の状況にはよるものの，2022年度上半期でデータ収集を完了し，論文執筆および学会発表の準備を進めていきたいと考えている．以前得られていた研究同意も取り消しがあったため，クロスオーバーデザイン（カウンターバランス）での実施も検討している．
研究課題②「高齢者に対する長期的なHIIT介入が，認知課題パフォーマンス，脳の機能的結合性，血清BDNFに与える効果の検討」についは，所属機関外の磁気共鳴画像診断
装置（Magnetic Resonance Imaging；MRI）を用いるため，県外への移動が必要となるため，不特定多数の人と接触することを避ける方法も検討していく．研究課題②についても，2022年度上半期にはデータ収集を開始し，論文執筆および学会発表の準備を進めていきたいと考えている．分析に関して業者とも連絡を取り合う等進めている．

Causes of Carryover

物品費については，研究課題Ⅱで使用予定のBrain voyager，加速度計（電池），血液分析の委託費はデータ収集が困難であったことから使用がなかった．
人件費については，COVID-19の影響により，データ収集が困難であったことから，研究対象者への謝金の使用がなかった．
旅費については，データ収集が完了しておらず，学会発表に参加が困難であったため，使用がなかった．
その他に計上していた論文校正費についても，研究のデータ収集が進まず，論文執筆に至らなかったことから，論文校正費用の使用がなかった．