2017 Fiscal Year Annual Research Report
The effects of mastication on brain function and whole body function: using non-invasive measurement of human brain function
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26713055
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
宮本 順 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 助教 (10451949)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 咀嚼 / 口腔 / 脳機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１、前歯/臼歯部咬合の違いによる咀嚼運動時の神経機構の同定： 前歯部および臼歯部咬合時のfMRI-筋電図同時計測を行い、脳賦活領域および脳賦活パタンを同定し、またそれらの違いを検討することを行ってきた。今年度は、前年度に引き続き筋電図データをパラメータとした脳賦活パタンの解析をより詳細に行った。咀嚼筋筋活動と相関を示す脳賦活の探索を行ったところ、前歯/臼歯部咬合時では異なる脳賦活パタンが認められた。この結果より、前歯/臼歯部の役割の違いについて、新たに咀嚼運動時の力の制御の観点から説明することができると思われる。
２、咀嚼が高次中枢摂食調節機構に与える影響の解明： ヒト高次中枢摂食機構に関する研究において、空腹時および満腹時の食物に対する注意の違いが報告されている。よって、ガム咀嚼条件と実際に食物を摂取する摂食条件にて、食物関連の視覚刺激に対する反応時間および眼球運動を測定し、食物への注意力がガム咀嚼のみにおいても変化するかに関して検討した。成果として、食物関連の視覚刺激に対する反応時間は、ガム咀嚼前後と摂食前後ともに有意に変化し、食物への注意力が減少した。さらに、眼球運動においても、ガム咀嚼前後と摂食前後で、食物への初期注意力の有意な変化が認められた。さらに前述の条件に加え、コントロールとして、何も行わない安静条件の反応時間および眼球運動測定実験を追加して行った。それら成果に関して、国内学会発表を行い、優秀ポスター賞を受賞した。
３、東京医科歯科大学・歯学部附属病院でのfMRI実験立ち上げおよび予備実験遂行： 咀嚼が高次中枢摂食調節機構に与える影響についてfMRIを用いて解明することを目的とし、歯学部附属病院において予備実験を行った。今年度はまず、摂食中枢である視床下部におけるfMRI信号値の経時的変化を抽出する解析方法の確立、およびfMRI撮像パラメータの検討を行った。
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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
１、前歯/臼歯部咬合の違いによる咀嚼運動時の神経機構の同定： 前歯部および臼歯部咬合時のfMRI-筋電図同時計測実験は、おおむね順調に進んだと考えられる。前年度に引き続き筋電図データをパラメータとした脳賦活パタンの解析をより詳細に行った。そして、実際に発揮した咀嚼筋筋活動と相関を示す脳賦活パタンは、前歯/臼歯部咬合で異なる様相を示すことが判明した
２、咀嚼が高次中枢摂食調節機構に与える影響の解明： 食物関連の視覚刺激に対する反応時間および眼球運動を、ガム咀嚼条件と摂食条件にて計測し、解析を遂行した。また、ガム咀嚼条件の効果が、咀嚼をしたことに起因するかを検討するため、コントロール条件として何も行わない安静条件の実験を行った。これらの成果を国内学会に発表し、優秀ポスター賞を受賞しており、計画が順調に進展したと思われる。
３、東京医科歯科大学・歯学部附属病院でのfMRI実験立ち上げおよび予備実験遂行： 視床下部における信号値の経時的変化を抽出する解析方法の確立は、おおむね順調に進んだと考えられる。各被験者で位置および形の異なる視床下部の信号値を抽出するためには、被験者毎に解剖画像とfMRIデータの画像の重ね合わせを行う必要があるため、今年度は、両者の重ね合わせが可能なfMRI撮像のパラメータを検討した。しかし、共有利用しているMR装置に不測の事態が起こり、研究が進展しない時期もあった。
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| Strategy for Future Research Activity |
１、前歯/臼歯部咬合の違いによる咀嚼運動時の神経機構の同定： 今年度に行った解析により、咀嚼筋筋活動と相関を示す脳賦活パタンは、前歯/臼歯部咬合で異なる様相を示すことが判明したが、今後は両者の直接比較を行い、脳賦活パタンが両者で異なるか否かを検討していく予定である。また、その結果について、学会発表を行う予定である。
２、咀嚼が高次中枢摂食調節機構に与える影響の解明： ガム咀嚼条件・摂食条件に加え、コントロールとしての安静条件との比較検討した結果を、論文作成・投稿を行う予定である。
３、東京医科歯科大学・歯学部附属病院でのfMRI実験立ち上げおよび予備実験遂行： 被験者のリクルートが簡便になるよう、同施設におけるfMRI実験立ち上げ、および予備実験遂行を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由） １）東京医科歯科大学・歯学部附属病院での3TMR装置を用いたfMRI測定において、不測の事態が発生した。具体的には、使用するMR装置は共有利用をしており、装置を管理している分野において、急遽臨床での使用に必要なアップデートが行われたため、設定していた条件下では目的とすMRI撮像ができなくなった。研究遂行のために、当装置の撮像条件の調整が必要となり、パラメータの再決定を行う必要があった。２）反応時間・眼球運動測定に関して、査読者から追加実験の指摘を受け、その実験を遂行した。
これらのことにより、本格的なfMRI実験を遂行するための物品を購入していない。また前述のように、研究の一部が本格的な実験の前段階であるため、リクルートした被験者数が想定より少なく、謝金等が予定額を下回った。 さらに実験結果に関して研究打ち合わせを行うための旅費が、予定額より少なくなった。
（使用計画） 東京医科歯科大学におけるfMRI実験の予備実験が終了し次第、本実験を行っていく予定なので、実験に必要な物品の購入、被験者への謝金が予定される。また、「咀嚼が高次中枢摂食調節機構に与える影響の解明」においては、追加実験を加味した研究成果に関して論文投稿を行う予定であるため、英文校正代、学術誌投稿代、印刷代等を使用する。さらに、研究結果に基づき、海外における研究調査を行う予定なので、旅費を使用する予定である。
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