Features of Cerebral Hemodynamics during Cardiac-Locomotor Synchronization Exercise: Study of Physical Exercise for Prevention of Dementia

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K21264
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Tomoto Tsubasa 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, 研究員 (90964247)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 脳血流 / 心拍と運動リズムの同期現象 / 運動療法 / 筋ポンプ作用

Outline of Final Research Achievements

This study investigated the effects of cardiac-locomotor coupling (CLC) during aerobic exercise on cerebral blood flow (CBF). We found that CLC, which synchronizes muscle contractions with cardiac diastole during cycling exercise, increases circulatory efficiency and alters CBF in young healthy men. Furthermore, an 8-month aerobic exercise training intervention improves carotid distensibility and blood pressure regulation, which may contribute to better CBF regulation in healthy young adults. These results suggest that CLC exercise may improve CBF and could be a potential modality to preserve brain health.

Free Research Field

スポーツ医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

わが国では、人口の高齢化に伴い認知症患者数が増加している。しかし、認知症の根本治療の確立が難航しており、その予防方法の確立が急務である。これまでの研究において、認知症発症リスクを増大させる主な要因として、身体活動量の低下、動脈機能の低下、および脳血流量の減少が報告されている。これらの要因を改善する一つの方法として、習慣的な有酸素性運動が推奨されている。しかし、習慣的な運動が認知機能や脳血流に及ぼす影響について一致した見解が得られていない。そこで本研究では、心拍・呼吸と同期した運動に着目した。この運動は血液循環を効率的に向上させ、認知症予防の運動療法の一つになる可能性がある。