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2011 Fiscal Year Annual Research Report

運動療法によるストレス緩和作用の神経基盤に関する生涯発達研究

Research Project

Project/Area Number 23300247
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

酒谷 薫  日本大学, 医学部, 教授 (90244350)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辻井 岳雄  日本大学, 医学部, 研究員 (80424216)
小林 寛道  日本大学, 国際関係学部, 教授 (60023628)
岡本 雅子  帯広畜産大学, 動物・食品衛生研究センター, 准教授 (00391201)
Keywords運動 / 脳機能 / ストレス / 近赤外分光法 / 生涯発達研究
Research Abstract

運動療法によるストレス緩和効果の神経基盤に関して以下の点を明らかにした。
1)NIRSを用いたストレス評価法の確立:ストレスに対する前頭前野の中枢反応、自律神経反応、心理テスト(STAI,POMS等)を包括化したストレス評価法を開発した。NIRSは2チャンネルNIRSを用い、PCにて自動的に認知課題を与え、課題成績と脳機能が同時測定できる。本装置を用いて咬合不全によるストレス反応を測定した(ISOTT2011発表)。スプリントを用いて人工的に咬合不全を起こすと、前頭前野の活動(酸素化Hb濃度変化)及び心拍数は徐々に上昇し、STAIスコアも上昇傾向を認めた。ワーキングメモリー課題の反応時間は咬合不全により上昇し、課題遂行中の前頭前野の活動は咬合不全により低下した。
2)運動のストレス緩和効果:健常高齢者(平均65.9歳)を対象に軽度運動負荷(40% of VO2max)の影響を検討した(ISOTT2011発表)。エルゴメータにより10分間の負荷を与えると、STAIスコア及び唾液中のコーチゾール濃度が減少した。ワーキングメモリー課題の反応時間は運動負荷により低下し、課題遂行中の前頭前野の活動の程度は運動により上昇した。軽い運動を行うことにより高齢者のストレスが緩和され、ワーキングメモリーが向上することが示された。さらに、運動療法が中年女性(47.1歳)の抑うつに効果があるのか検討した。運動により状態不安(STAI)、及び緊張-不安、疲労、抑うつ、混乱(POMS)の低下を認め、唾液中コルチゾールは低下傾向を示した。一方、前頭前野の酸素化Hb濃度は増加した。
本年度の研究により、(1)本装置により簡便かつ定量的にストレス反応と高次認知機能を評価できることが示された。(2)運動療法によるストレス緩和効果及び高次認知機能向上効果は幅広い年齢層で認められる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

目的とした「NIRSを用いたストレス評価システム」を開発し、本システムにより簡便かつ定量的にストレス反応と認知機能が評価できることを実証した。また、本システムを用いて中高齢者における運動療法の効果(急性)について検討し、軽い運動にはストレス緩和効果と高次認知機能向上効果があることを示した。

Strategy for Future Research Activity

被験者には中高齢者のみならず小児も含めた幅広い年齢層を対象とすることにより、運動のストレス効果に関する生涯発達研究を行う。高齢者と小児の研究においては、ストレス反応だけでなく、作動記憶など様々な高次認知機能についても測定を行い、小児においては学習能力を高めるための運動プログラムの開発、高齢者においては認知症の改善に寄与するための運動プログラムの開発に結びつく研究を行う。このため、運動の急性効果のみならず長期的効果についても検討する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Relation between working memory performance and evoked cerebral blood oxygenation changes in the prefrontal cortex evaluated by quantitative time-resolved near infrared spectroscopy2012

    • Author(s)
      Tanida M., Sakatani K, Tsujii T.
    • Journal Title

      Neurological Research

      Volume: 34 Pages: 114-119

    • DOI

      22333222

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical diagnosis of mental stress : review2012

    • Author(s)
      Sakatani K
    • Journal Title

      Adv Exp Med Biol

      Volume: 737 Pages: 89-95

    • DOI

      22259087

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluating the roles of the inferior frontal gyrus and superior parietal lobule in deductive reasoning : an rTMS study2011

    • Author(s)
      Tsujii T, Sakatani K, Masuda S, Akiyama T, Watanabe S
    • Journal Title

      Neuroimage

      Volume: 15 Pages: 640-646

    • DOI

      21749923

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Progress in NIRS monitoring of cerebral blood flow2011

    • Author(s)
      Sakatani K, Yokose N, Katagiri A, Hoshino T, Fujiwara N, Murata Y, Hirayamama T, Katayama Y
    • Journal Title

      Brain Nerve

      Volume: 63 Pages: 955-961

    • DOI

      21878697

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of the acute effects of alcohol on asymmetry of inferior frontal cortex activity during a Go/No-Go task using functional near-infrared spectroscopy2011

    • Author(s)
      Tsujii T, Sakatani K, Nakashima E, Igarashi T, Katayama Y
    • Journal Title

      Psychopharmacology (Berl)

      Volume: 217 Pages: 595-603

    • DOI

      21537938

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NIRSの予防医学への応用2011

    • Author(s)
      酒谷薫
    • Organizer
      日本光学会(応用物理学会)生体医用光学研究会
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-03
  • [Presentation] NIRSの健康科学への応用2011

    • Author(s)
      酒谷薫
    • Organizer
      NUBRAIN
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-03
  • [Presentation] ヒト頭部の光路長およびヘモグロビン濃度のマッピング2011

    • Author(s)
      片桐彰久、岡本雅子、横瀬憲明、五十嵐崇浩、星野達哉、藤原徳生、村田佳宏、酒谷薫、片山容一、壇一平太
    • Organizer
      ヒト脳機能マッピング学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-09-01
  • [Book] NIRS-基礎と臨床-2012

    • Author(s)
      酒谷薫(監修、編著)
    • Total Pages
      277
    • Publisher
      新興医学出版社
  • [Book] 東洋医学が教える脳の「養生法」2011

    • Author(s)
      酒谷薫
    • Total Pages
      255
    • Publisher
      実業之日本社
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 脳活動状態解析装置2011

    • Inventor(s)
      綱島均、酒谷薫、深井英幸、柳沢一機
    • Industrial Property Rights Holder
      日本大学
    • Industrial Property Number
      特願2011-193886
    • Filing Date
      2011-09-06

URL: 

Published: 2013-06-26  

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