2022 Fiscal Year Annual Research Report
Effect of the response of shear rate in the cerebral artery to exercise on cerebral endothelial function and cognitive function
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22H03470
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
小河 繁彦 東洋大学, 理工学部, 教授 (80553841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩本 えりか 札幌医科大学, 保健医療学部, 講師 (40632782)
橋本 健志 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70511608)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 脳循環機能 / 認知機能 / 運動 / 脳血管シェレイト / 運動効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動は，脳循環機能を改善し，脳疾患や認知症発症リスクを軽減させることから疾患リスクを軽減させる重要な方法と捉えられているが，その脳循環改善効果については個人差や運動様式の違いによるばらつきが大きく，適切な運動処方の構築において大きなハードルとなっている．個人差を含む脳循環及びその機能における運動効果の差異は，運動に対する脳血管ずり応力（シェアレイト）の応答の違いによるとの仮説のもと，本申請研究における初年度は，関連研究を行った．これらの実験結果は，本実験のプロトコルを決定するために有用である．具体的な関連研究の一つは，脳血管内皮機能と脳血管シェアレイトの関連性を低酸素環境化に対する変化から調査するものであり，実験結果は学術論文において発表した（J Physiol Sci. 2022 Jul 20;72(1):16）．さらに別の研究として，運動中の昇圧応答及び脳血管シェアレイトの差異による脳血管内皮機能への影響を確かめる実験を行い，結果は論文発表で報告した（Eur J Appl Physiol. 2023 Apr;123(4):781-796）．特に後者の実験においては，昇圧応答の差異（運動強度による差異）より脳血管シェアレイトが脳内皮機能により影響するとの結果が得られ，本申請研究の研究課題１（運動による脳血管内皮機能及び認知機能の改善は，脳血管シェアレイトの応答の差異に依存するとの仮説の検証実験）の仮説を支持する結果が得られた．次年度は，本申請研究の研究課題１において，運動の昇圧応答の個人差が脳循環調節に及ぼすか調査していく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，研究課題に関する関連実験として２つの研究に取り組んだ．本実験に進むにあたり有用な知見が得られ，これらのデータは２編の学術論文で発表した．どちらの研究結果についても（刺激は低酸素と運動との違いはあるが），脳血管内皮機能は，脳血管シェアレイトに依存する可能性が示唆された．特に，運動に関する実験では，運動強度の違いによる昇圧応答の差異と脳内皮機能との関連性を調査した結果，昇圧応答よりも脳血管シェアレイトに依存する可能性が示された．これらの結果は，運動効果の個人差が脳血管シェアレイトなどの脳血流応答に関連する本研究の仮説を支持するものであった．次年度は，これらの結果を考慮しながら，研究課題１の実験に取り組んでいく．これまでの研究成果から本実験に取り組むことから，研究の進捗状況は順調であり十分な成果が得られることが期待される．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の研究結果を考慮しながら，研究課題１の実験に取り組む．研究目的は，運動による脳血管内皮機能及び認知機能の改善は，脳血管シェアレイトの応答の差異に依存し，運動の循環システムへの効果（運動効果）の個人差を決定する要因であるとの仮説を検証することである．本研究課題では．運動に対する脳血管内皮機能及び認知機能への影響を同定し，脳血管シェアレイトの応答と運動効果である脳血管内皮機能及び認知機能との関連性を検証する．また各運動条件において，脳血管シェアレイト応答の個人差と脳血管内皮機能及び認知機能との関連性についても確かめる．これら関連性が明らかになれば，脳血管シェアレイトの増加が大きい運動を行うことにより運動効果（脳血管内皮機能，認知機能の改善）が効率よく得られることが明らかとなる．この研究課題１の仮説の検証は，実験結果から行う．運動様式で異なる脳血管シェアレイトが脳血管内皮機能及び認知機能に直接的に影響し，また脳血管シェアレイト増加応答の個人差が、例えば脳血管シェアレイトの増加の大きい個人は，より脳血管内皮機能や認知機能が亢進するとの仮説が検証された場合，運動処方において，脳血管シェアレイトの増加の測定により運動効果を推察できることが示唆される．
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[Journal Article] Altered cardiac β1 responsiveness in hyperthermic older adults2022
Author(s)
Fischer Mads、Moralez Gilbert、Sarma Satyam、MacNamara James P.、Cramer Matthew N.、Huang Mu、Romero Steven A.、Hieda Michinari、Shibasaki Manabu、Ogoh Shigehiko、Crandall Craig G.
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Journal Title
American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology
Volume: 323
Pages: R581～R588
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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