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2020 Fiscal Year Research-status Report

Development of a real-time feedback method to regulate spontaneous brain oscillations during sleep to facilitate learning in older adults

Research Project

Project/Area Number 20K22297
Research InstitutionNational Institute of Occupational Safety and Health,Japan

Principal Investigator

玉置 應子  独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 産業保健研究グループ, 任期付研究員 (20586276)

Project Period (FY) 2020-09-11 – 2022-03-31
Keywords睡眠 / 技能学習 / 加齢 / フィードバック / 自発脳活動
Outline of Annual Research Achievements

睡眠中の自発脳活動は、学習などの重要な脳機能に役割を果たすことが示唆されている。しかし加齢に伴い、睡眠の質が悪化し、学習に関連する睡眠中の自発脳活動が変容する可能性がある。今後、日本社会では一層、高齢化が進むことが予見され、労働力の高齢化も避けることができない。加齢により慢性的な睡眠変容と学習低下が生じると、高年齢の労働者が新しい職場に適応できず精神衛生が悪化したり事故や怪我が引き起こされたりなど、社会に深刻な影響がある可能性がある。そこで加齢に伴う睡眠と学習の低下を防ぐ方法を開発することは急務の課題である。本研究では、睡眠中の自発脳活動の非侵襲的な操作方法を開発し、高齢者の睡眠の質、睡眠中の自発脳活動や学習への効果を調べることを目的とする。本課題の初年度である令和2年度は、主として実験環境の整備や予備実験を実施した。予備実験は14名の参加者にて実施し、睡眠の質の悪化と技能学習への影響を検討した。技能学習は、睡眠をはさんだ伸び(学習促進)と学習内容の壊れにくさ(学習定着)の2側面を検討した。その結果、睡眠の質の悪化は、学習の促進と定着の2側面に影響し、かつ睡眠の質の悪化の種別によっても異なる可能性が示唆された。具体的には、高齢者によく見られる明け方に目が覚めて寝付けなくなる早朝覚醒型では学習定着が低下し、寝つきや夜間前半の睡眠の維持が低下している入眠阻害・中途覚醒型の場合には、学習促進が低下していた。これらの予備実験結果を元に、高齢者の学習の促進と定着における、フィードバックの効果を検討する本実験に着手したいと考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画では、自発脳活動のリアルタイムフィードバック環境の整備と、若年者および高齢者を被験者とする予備実験が予定されていた。しかし、新型コロナウイルスの感染拡大により、とりわけ高齢者を被験者とする睡眠実験の実施が困難であった。次年度は、新型コロナウィルスの状況を確認し、安全と健康に配慮しながら、高齢被験者の実験を進めたいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

研究代表者は令和3年度より、研究機関が変更となり、新たに睡眠実験室を建設する予定となっている。防音室3部屋および防音シールド室2部屋が令和3年度の後半に建設される予定である。当該実験実施に必要な脳波計装置、活動量計装置等も購入、完備している。リスクの高い被験者を対象とする実験であるため、新型コロナウイルスの感染拡大状況を見極めながら、実験実施の可否を判断したい。これらの状況から、必要であれば研究年度の延長を申請することも視野に入れている。

Causes of Carryover

新型コロナウィルスの感染拡大により、リスクの高い高齢者の睡眠実験の実施が困難であった。所属期間における設備を使用して予備実験は実施できたものの、本実験に関わる出費が抑えられた。令和3年度には、状況を検討しながら、安全と健康に留意しつつ、高齢者を被験者とする睡眠実験に着手したいと考えている。

  • Research Products

    (3 results)

All 2020

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Visual perceptual learning of a primitive feature in human V1/V2 as a result of unconscious processing, revealed by Decoded fMRI Neurofeedback (DecNef)2020

    • Author(s)
      Wang Zhiyan、Tamaki Masako、Shibata Kazuhisa、Worden Michael S.、Yamada Takashi、Kawato Mitsuo、Sasaki Yuka、Watanabe Takeo
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: N/A Pages: N/A

    • DOI

      10.1101/2020.11.30.405209

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Different but complementary roles of NREM and REM sleep in facilitation of visual perceptual learning associated with neurotransmitters changes revealed by magnetic resonance spectroscopy.2020

    • Author(s)
      Masako Tamaki, Zhiyan Wang, Tyler Barnes-Diana, DeeAnn Guo, Aaron V. Berard, Edward Walsh, Takeo Watanabe, Yuka Sasaki.
    • Organizer
      25th Congress of The European Sleep Research Society.
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 睡眠学 (第2版)第8章 8.6 睡眠恒常性と局所睡眠.2020

    • Author(s)
      玉置應子,佐々木由香
    • Total Pages
      11696
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-30120-5

URL: 

Published: 2021-12-27  

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