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2022 Fiscal Year Research-status Report

Mechanism of exercise-induced cognitive fatigue: involvement of kynurenine metabolism

Research Project

Project/Area Number 22K17739
Research InstitutionNiigata University of Health and Welfare

Principal Investigator

越智 元太  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 講師 (90833848)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords低酸素環境 / 運動 / 実行機能 / fMRI
Outline of Annual Research Achievements

課題1,2として、低酸素環境への暴露および運動が前頭前野機能に与える影響を明らかにすることを目的とした。低酸素環境での運動が実行機能に与える影響とその神経機構をfMRIを用いて明らかにすることを目的とした。MRI内に低酸素吸引させる機材を持ち込み、撮影時に低酸素化できるか検討したが、装置の安全上難しいことが確認された。そこで、MRI内では常酸素環境に戻し、その実験条件下でも実行機能低下を確認できるか、実験モデルの再確認を行うこととした。健常成人を対象に、標高3500m相当の低酸素環境下 (13%酸素濃度) で10分間中強度運動 (50%最大酸素摂取量) を行わせ、運動前後に実行機能課題であるN-Back課題を課した。N-Back課題は、反応時間と正答率を評価し、反応時間の遅延を実行機能低下として評価した。実験条件として、課題中も低酸素ガスを吸引させる低酸素条件と課題中のみ常酸素ガス吸引に切り替える常酸素条件の2条件とした。その結果、低酸素条件では課題反応時間の遅延が見られ、常酸素条件でも遅延が起こる傾向が示された。以上の結果から、低酸素下運動の実行機能に与える影響は、課題中に常酸素環境に戻しても継続する可能性が示され、運動前後にMRI内で課題中の脳活動評価が可能となった。今後、低酸素下運動の影響をfMRIを用いて検証を開始する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

低酸素環境での運動時に、想定よりも血中酸素飽和度が低下しすぎてしまう対象者や、初めての実験で実験に不安を覚える対象者が数名おり、実験に慣れさせる必要から、進捗が緩やかになっていた。

Strategy for Future Research Activity

対象者への実験への慣れが進んできたので、継続して研究を推進する。

Causes of Carryover

実験被験者の途中終了等で、被験者謝金支払いに調整が行われ、次年度使用額が生じた。次年度の実験再開に伴う被験者謝金として使用する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 8 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Transcranial high-frequency random noise stimulation does not modulate Nogo N2 and Go/Nogo reaction times in somatosensory and auditory modalities2023

    • Author(s)
      Yamashiro Koya、Ikarashi Koyuki、Makibuchi Taiki、Anazawa Sayaka、Baba Yasuhiro、Fujimoto Tomomi、Ochi Genta、Sato Daisuke
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30261-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Potential of Heart Rate Variability Monitoring for Mental Health Assessment in Top Wheel Gymnastics Athletes: A Single Case Design2023

    • Author(s)
      Matsuura Yuki、Ochi Genta
    • Journal Title

      Applied Psychophysiology and Biofeedback

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10484-023-09585-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Groove rhythm stimulates prefrontal cortex function in groove enjoyers2022

    • Author(s)
      Fukuie Takemune、Suwabe Kazuya、Kawase Satoshi、Shimizu Takeshi、Ochi Genta、Kuwamizu Ryuta、Sakairi Yosuke、Soya Hideaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11324-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cognitive fatigue due to exercise under normobaric hypoxia is related to hypoxemia during exercise2022

    • Author(s)
      Ochi Genta、Kuwamizu Ryuta、Suwabe Kazuya、Fukuie Takemune、Hyodo Kazuki、Soya Hideaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-14146-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pupil-linked arousal with very light exercise: pattern of pupil dilation during graded exercise2022

    • Author(s)
      Kuwamizu Ryuta、Yamazaki Yudai、Aoike Naoki、Ochi Genta、Suwabe Kazuya、Soya Hideaki
    • Journal Title

      The Journal of Physiological Sciences

      Volume: 72 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s12576-022-00849-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Effects of Acute Virtual Reality Exergaming on Mood and Executive Function: Exploratory Crossover Trial2022

    • Author(s)
      Ochi Genta、Kuwamizu Ryuta、Fujimoto Tomomi、Ikarashi Koyuki、Yamashiro Koya、Sato Daisuke
    • Journal Title

      JMIR Serious Games

      Volume: 10 Pages: e38200~e38200

    • DOI

      10.2196/38200

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of Heat Exposure on Motor Control Performance and Learning as Well as Physiological Responses to Visuomotor Accuracy Tracking Task2022

    • Author(s)
      Aoki Mao、Yamazaki Yudai、Otsuka Junto、Okamoto Yumi、Takada Shota、Shirai Nobu、Fujimoto Tomomi、Ochi Genta、Yamashiro Koya、Sato Daisuke、Amano Tatsuro
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 19 Pages: 12328~12328

    • DOI

      10.3390/ijerph191912328

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of whole-hand water flow stimulation on the neural balance between excitation and inhibition in the primary somatosensory cortex2022

    • Author(s)
      Le Cong Dat、Sato Daisuke、Ikarashi Koyuki、Fujimoto Tomomi、Ochi Genta、Yamashiro Koya
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 16 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fnhum.2022.962936

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Action Postponing and Restraint Varies among Sensory Modalities2022

    • Author(s)
      Ikarashi Koyuki、Sato Daisuke、Ochi Genta、Fujimoto Tomomi、Yamashiro Koya
    • Journal Title

      Brain Sciences

      Volume: 12 Pages: 1530~1530

    • DOI

      10.3390/brainsci12111530

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Proactive inhibition(順行性抑制)は感覚モダリティによって異なる2022

    • Author(s)
      五十嵐小雪, 佐藤大輔, 越智元太, 藤本知臣, 山代幸哉
    • Organizer
      Motor Control 研究会
  • [Presentation] 認知疲労に運動時過換気応答が関わるか: 漸増負荷運動による検討2022

    • Author(s)
      越智元太, 桑水隆多, 青池直樹, 征矢英昭
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
  • [Presentation] 軽度低酸素による海馬機能変化はSpO2低下に依存する2022

    • Author(s)
      山崎雄大, 李東旻, 諏訪部和也, 越智元太, 青池直樹, 桑水隆多, 征矢英昭
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
  • [Presentation] 皮膚へのメントール塗布が温度刺激時の感覚処理に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      藤本知臣, 山代幸哉, 穴澤沙也可, 巻淵泰輝, 五十嵐小雪, 越智元太, 佐藤大輔
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
  • [Presentation] 体性感覚における刺激反応適合性効果とその神経活動2022

    • Author(s)
      木立朱珠, 佐藤大輔, 五十嵐小雪, 藤本知臣, 越智元太, 山代幸哉
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
  • [Presentation] 水流刺激が一次体性感覚野の興奮性に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      Le Cong Dat, 佐藤大輔, 五十嵐小雪, 藤本知臣, 越智元太, 山代幸哉
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
  • [Presentation] 月経周期によって微細運動機能は変化しない2022

    • Author(s)
      五十嵐小雪, 佐藤大輔, 江玉睦明, 藤本知臣, 越智元太, 山代幸哉
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
  • [Book] 運動生理学2023

    • Author(s)
      越中 敬一
    • Total Pages
      216
    • Publisher
      みらい
    • ISBN
      9784860155896

URL: 

Published: 2023-12-25  

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