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特性が異なる身体活動の選択的認知機能改善効果とその作用を修飾する食品成分の解明

Research Project

Project/Area Number 21K11503
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
Research InstitutionPrefectural University of Kumamoto

Principal Investigator

松本 直幸  熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (00252726)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsココア / カカオポリフェノール / 認知的干渉 / 刺激検出 / 刺激識別 / 咀嚼 / ストループ干渉 / 動的認知機能課題 / fNIRS / 二重課題運動 / 2-back課題 / 認知機能 / 足踏み運動 / しりとり / 一過性運動 / 食品機能性 / 心拍変動
Outline of Research at the Start

多忙な社会において、限られた時間の中でどのような身体活動が、心身の健康や認知的作業の効率改善に有効であるかを示すことは、これからの「新しい生活様式」を考える上で、「身体活動」が不可欠であることを示す重要なエビデンスとなる。本研究では、短時間で実施可能な特性の異なる4種の運動について、その事前実施がどのようなタイプの認知機能課題の効率改善に有効かを検証する。さらに、運動前に摂取する食品が、認知作業に対する運動効果をどのように修飾するのかを明らかにすることを目的として実施する。これにより、生活習慣の基本を成す「運動」と「食」の相互作用に関する知見を蓄積する。

Outline of Annual Research Achievements

2024年度は、スポーツ等の場面で疲労による認知機能の低下を栄養機能成分で緩和できないかに着目し研究を進めた。カカオポリフェノール(CP)の摂取は、前頭前野の血流を増し、実行機能の一つである反応抑制機能を促進するといわれている。今回、CPを豊富に含むココアを高強度運動実施前に摂取することが、後の認知機能にどのように影響するかについて検証した。
男子学生11名(19.5 ± 0.4歳)を対象に、ココア飲料(CP 540 mg含有)を摂取するココア条件、およびココア飲料と香り等を類似させた飲料を摂取する対照条件を設けた。飲料摂取の60分後に最大酸素摂取量の80%相当の高強度運動を7分行わせ、その前後で複数回、反応抑制機能を評価するストループテストを実施し、その成績の経時的変化、および条件間の違いを検証した。
正解率にはCP摂取の影響は認められなかったが、テストの遂行時間はココア条件のみ、飲料摂取から70分目(運動直後)以降に短縮し、特に難易度の高い不一致試行では、運動終了直後から60分目まで対照条件より2,000-1,000msec短い傾向が観察された(直後および30分後、p < 0.05;60分目、p = 0.051)。ストループ干渉量もココア条件でのみ、摂取後30分目と比し70分目(運動直後)に有意に短縮し(p < 0.05)、運動直後では、対照条件に比べ14%低値であった(p < 0.05)。
上記の結果から、CP摂取により、妨害刺激がある中で適切な判断を下すことに要する時間が短縮する可能性が示唆された。今後は実際のスポーツの状況に即し、長時間もしくは間欠的な中~高強度運動とココア摂取が認知機能に及ぼす影響を検証する必要がある。また、刺激の識別力や記憶力など他の認知機能に対する影響について知見を蓄積する必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

昨年度までの実験において、事前に摂取するカカオポリフェノール(CP)が大きな身体的動きを伴う視機能トレーニング装置での刺激検出課題のパフォーマンス向上に寄与することを示してきた。今年度はやや視点を変え、CP摂取が疲労による認知機能低下を抑制するか、について検証を進めた。
引き続き、滞りなく検証を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

今年度の研究プロトコールに則り、対象者に課す運動負荷を実際の現場に近い形式に工夫するなどして検証を進める予定である(間欠的高強度運動など)。
また、検証する認知機能についても、認知的干渉量の変化をみるストループ課題だけでなく、2-back課題などの記憶系を評価する課題での検証も実施していく予定である。

Report

(4 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Acute effects of low-intensity one-legged electrical muscle stimulation on arterial stiffness in experimental and control limbs2024

    • Author(s)
      Oda Hiroyuki、Fujibayashi Mami、Kume Daisuke、Matsumoto Naoyuki、Nishiwaki Masato
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 6658-6658

    • DOI

      10.1038/s41598-024-56963-w

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of the photo walk rally activities in engaging environments combined with hot spring bathing on the sleep quality2023

    • Author(s)
      入部 祐郁、永利 梨乃、松本 直幸
    • Journal Title

      Japanese Journal of Health and Research

      Volume: 44 Issue: 0 Pages: 45-54

    • DOI

      10.32279/jjhr.202344G06

    • ISSN
      2432-602X, 2434-8481
    • Year and Date
      2023-06-14
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Long-term Effects of the Use of a Step Count?Specific Smartphone App on Physical Activity and Weight Loss: Randomized Controlled Clinical Trial2022

    • Author(s)
      Yoshimura Eiichi、Tajiri Eri、Michiwaki Ryota、Matsumoto Naoyuki、Hatamoto Yoichi、Tanaka Shigeho
    • Journal Title

      JMIR mHealth and uHealth

      Volume: 10 Issue: 10 Pages: e35628-e35628

    • DOI

      10.2196/35628

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Acute Effects of Low-Intensity Electrical Stimulation on Segmental Arterial Stiffness2022

    • Author(s)
      Oda Hiroyuki、Fujibayashi Mami、Matsumoto Naoyuki、Nishiwaki Masato
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 13

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.828670

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regular exercise ball training reduces arterial stiffness in sedentary middle-aged males2022

    • Author(s)
      Ikebe Harumi、Cho Nanami、Matsumoto Naoyuki、Ishido Minenori、Nakamura Tomohiro、Nishiwaki Masato
    • Journal Title

      Journal of Physical Therapy Science

      Volume: 34 Issue: 5 Pages: 386-392

    • DOI

      10.1589/jpts.34.386

    • ISSN
      0915-5287, 2187-5626
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of trunk stretching using an exercise ball on central arterial stiffness and carotid arterial compliance2022

    • Author(s)
      Ikebe Harumi、Takiuchi Shouta、Oi Naoya、Takayanagi Yuma、Makino Akitoshi、Itoh Michiroh、Matsumoto Naoyuki、Ishido Minenori、Nakamura Tomohiro、Nishiwaki Masato
    • Journal Title

      European Journal of Applied Physiology

      Volume: 122 Issue: 5 Pages: 1205-1216

    • DOI

      10.1007/s00421-022-04912-8

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Earlier First Meal Timing Associates with Weight Loss Effectiveness in A 12-Week Weight Loss Support Program2022

    • Author(s)
      Hatanaka Mana、Hatamoto Yoichi、Tajiri Eri、Matsumoto Naoyuki、Tanaka Shigeho、Yoshimura Eiichi
    • Journal Title

      Nutrients

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 249-249

    • DOI

      10.3390/nu14020249

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 減量支援時の歩数アプリの利用は減量および身体活動量に影響するか2021

    • Author(s)
      道脇 涼太、田尻 絵里、畑本 陽一、松本 直幸、田中 茂穂、吉村 英一
    • Journal Title

      肥満研究

      Volume: 27 Pages: 90-98

    • NAID

      40022690602

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カカオポリフェノールを含むココア飲料摂取が運動時の認知機能に及ぼす影響2024

    • Author(s)
      岡 彪吾・髙山 彩・松本 直幸
    • Organizer
      第6回日本体力医学会南九州地方会
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 高強度運動による認知機能低下に対するココア飲料摂取の効果2024

    • Author(s)
      岡彪吾・堤愛美子・髙山彩・松本直幸
    • Organizer
      第10回日本スポーツ栄養学会大会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] Combined Effects of Acute Aerobic Exercise Before or After Stretching on Arterial Stiffness.2023

    • Author(s)
      OI N., TAKAYANAGI Y., IKEBE H., KUME D., MATSUMOTO N.,NISHIWAKI M.
    • Organizer
      ECSS
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自由生活下における間食摂取が血糖指標に与える影響2023

    • Author(s)
      濱田 有香・畑本 陽一・畠中 真奈・南里 妃名子・中潟 崇・松本直幸・下田誠也・田中 茂穂・宮地 元彦・吉村 英一
    • Organizer
      時間栄養学会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] カカオポリフェノール摂取が運動時の認知機能に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      岡彪吾・松本直幸
    • Organizer
      日本スポーツ栄養学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Combined Effects of Acute Aerobic Exercise Before or After Stretching onBrachial Artery Flow-mediated Dilation.2022

    • Author(s)
      OI N., TAKAYANAGI Y., IKEBE H., KUME D., MATSUMOTO N., NISHIWAKI M.
    • Organizer
      Med Sci Sports Exerc
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 有酸素運動とストレッチの複合運動の実施順序が内皮機能に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      尾井 直矢・高柳 侑真・池辺 晴美・久米 大祐・松本 直幸・西脇 雅人
    • Organizer
      日本体力医学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 片脚への低強度骨格筋電気刺激が動脈スティフネスに及ぼす影響2022

    • Author(s)
      小田 啓之・藤林 真美・松本 直幸・西脇 雅人
    • Organizer
      日本体力医学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 一過性の中強度運動が動脈スティフネスと血中アドレノメデュリン濃度に与える影響2022

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    • Organizer
      日本体力医学会大会
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      佐竹 可衣・石倉 惠介・藤井 績・松本 直幸・松村 正隆・瓜生 圭介・西園 祥子
    • Organizer
      日本食品科学工学会大会
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      畠中 真奈・畑本 陽一・田尻 絵里・松本 直幸・田中 茂穂・吉村 英一
    • Organizer
      日本体力医学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 一過性の骨格筋電気刺激が動脈スティフネスに及ぼす影響2021

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      小田 啓之・藤林 真美・松本 直幸・西脇 雅人
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      日本体力医学会大会
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  • [Presentation] 中年男性への定期的なバランスボールエクササイズが心臓-足首間脈波伝播速度に与える影響2021

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      池辺 晴美・長 奈菜美・松本 直幸・石道 峰典・中村 友浩・西脇 雅人
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      日本体力医学会大会
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  • [Presentation] 有酸素運動とストレッチの複合運動の実施順序が動脈スティフネスに及ぼす影響2021

    • Author(s)
      尾井 直矢・高柳 侑真・池辺 晴美・久米 大祐・松本 直幸・西脇 雅人
    • Organizer
      日本体力医学会大会
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      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-12-26  

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