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咀嚼運動の記憶・学習機能に及ぼす作用に関する研究-痴呆発症要因の可能性として-

研究課題

研究課題/領域番号 16500468
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用健康科学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所 (2007)
(財)東京都医学研究機構 (2004-2006)

研究代表者

佐藤 知絵  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 産総研特別研究員 (00356255)

研究分担者 星 詳子  財団法人東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 研究員 (50332383)
井口 義信  財団法人東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 研究員 (10342916)
根本 正史  財団法人東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 研究員 (80370980)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,280千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 180千円)
2007年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード脳・神経 / 近赤外分光法 / 咀嚼 / 脳血流変化 / 老化 / 神経科学 / 認知症 / 計測工学 / 近赤外分光計測 / 認知・記憶 / 記憶 / 認知症(痴呆症)
研究概要

近年、咀嚼能力の低下が、認知症の発症過程に関与している可能性が推測されてきている。しかし、咀嚼能力と認知機能との関係についての知見は未だ少ない。本研究は、咀嚼能力と脳血流動態との関連を明らかにし、高齢化社会化の進む現代における、健康維持、精神・神経疾患の予防への第1歩とすることを目的に進められたものである。
まず、計測手法として、日常の咀嚼と同様な体勢で実験が可能である近赤外分光法(NIRS)を用いることとし、脳内Hb変化の正しい評価を実現するために、NIRSで得られる光シグナルの基礎的性質について検討を行った。時間分解分光法(TRS)を用いた時間応答反射率曲線に関し、その解析方法と得られる(頭皮からの)深さ位置情報の関係について検討した。光拡散方程式に基づいた波形解析を適用する場合、深部の血流変化に対して高い感度を有する情報が取得できることを明らかにした。また、下層の吸収係数推定の可能性について検討し、時間応答曲線を時間軸方向で分割して解析する方法(time segment analysis)を用いることにより、二層及び四層の層構造媒質最深部層の吸収係数を推定できることを見出した。これらの結果から、頭皮上からの脳血流計測におけるTRS法の有効性・可能性を把握できた。
次に、咀嚼時のHb濃度変化、認知課題遂行時等の脳血流動態について、TRS法を含めたNIRS計測を進めその変化パターン・変化幅の咀嚼による影響等について検討した。咀嚼に伴い、頭頂部におけるoxy-Hbの減少とともに、Brodmann's area 9野および46野近傍におけるoxy-Hbの増加を認めた。一方、課題遂行に伴い前額部、頭頂部におけるoxy-Hbの減少を確認し、その変化部位が咀嚼時と一部重なることがわかった。咀嚼時には、課題遂行時に関連する脳領野近傍の脳血流が変化する可能性が推測された。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Estimation of absorption coefficient in bottom regions in multi-layered turbid media based on the time-domain depth sensitivity:a Monte Carloinvestigation.2008

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 雑誌名

      SPIE Proceeding 6864

      ページ: 686413-686413

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of absorption coefficient in bottom regions in multi-layered turbid media based on the time-domain depth sensitivity : a Monte Carlo investigation.2008

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 雑誌名

      SPIE Proc 6864

      ページ: 686413-686413

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimation of absorption coeffieient in bottom regions in multi-layered turbid media based on the time-domain depth Sensitivity:amonte Carloinvestigation.2008

    • 著者名/発表者名
      Sato C, Shimada M, and Hoshi Y
    • 雑誌名

      SPIE Proceeding 6864

      ページ: 686413-686413

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraoperative monitoring of depth dependent hemoglobin concentration changes during carotid endarterectomy by time-resolved spectroscopy.2007

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 雑誌名

      Appl.Opt. 46

      ページ: 2785-92

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraoperative monitoring of depth dependent hemoglobin concentration changes during carotid endarterectomy by time-resolved spectroscopy.2007

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 雑誌名

      Appl Opt 46(14)

      ページ: 2785-92

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Intraoperative monitoring of depth dependent hemoglobin concentration changes during carotid endarterectomy by time-resolved spectroscopy.2007

    • 著者名/発表者名
      Sato C, Yamaguchi T, Seida M, Ota Y, Yu I, Iguchi Y, Nemoto M, Hoshi Y.
    • 雑誌名

      Applied Optics 46(14)

      ページ: 2785-2792

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 近赤外分光計測における層構造散乱媒質の深部情報の抽出と定量化2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤知絵, 島田美帆, 星詳子
    • 雑誌名

      脈管学 47

      ページ: 29-37

    • NAID

      10018916387

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Extraction of depth-dependent signals from time-resolved reflectance in layered turbidmedia.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 雑誌名

      J.Biomed.Opt. 10

      ページ: 64008-64008

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reevaluation of near-infrared light propagation in the adult human head:implications for functional near-infrared spectroscopy.2005

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y, et. al.
    • 雑誌名

      J.Biomed.Opt. 10

      ページ: 64032-64032

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extraction of depth-dependent signals from time-resolved reflectance in Layered turbid media.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 雑誌名

      J, Biomed. Opt. 10(6)

      ページ: 64008-64008

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reevaluation of near infrared light propagation in the adult human head : implications for functional near infrared spectroscopy.2005

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y, et. al.
    • 雑誌名

      J, Biomed. Opt. 10(6)

      ページ: 64032-64032

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extraction of depth-dependent signals from time-resolved reflectance in layered turbid media.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato C, Shimada M, Yamada Y, Hoshi Y
    • 雑誌名

      J.Biomed.Opt. 10(6)

      ページ: 64008-64008

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 時間応答曲線の分割による層構造媒質の吸収係数解析(3)-四層モデル最深部層の吸収係数推定-2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤 知絵, ほか
    • 学会等名
      Optics Photonics Japan 2007 日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学、大阪
    • 年月日
      2007-11-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 時間応答曲線の分割による層構造媒質の吸収係数解析(3)-四層モデル最深部層の吸収係数推定-2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤 知絵, 島田 美帆, 星 詳子
    • 学会等名
      Optics Photonics Japan 2007日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学、大阪
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外時間分解分光法による脳血流動態の選択的モニタリング-頸動脈内膜剥離術中計測からの考察-2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤 知絵, ほか
    • 学会等名
      第37回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 発表場所
      宇都宮
    • 年月日
      2007-11-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Selective monitoring of hemodynamics in the cerebral cortex by time-resolved near infrared spectroscopy : investigation by intraoperative measurements during carotid endareterectomy2007

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of Japanese Society of Clinical Neurophysiology
    • 発表場所
      Utsunomiya JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Estimation of absorption coefficients in layered turbid media by time segment analysis of time resolved reflectance(3)2007

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 学会等名
      Optics Photonics Japan 2007
    • 発表場所
      Osaka JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光脳機能計測における信号の選択的・定量的抽出に関する考察.2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤 知絵, ほか
    • 学会等名
      第5回日本光脳機能イメージング研究会
    • 発表場所
      東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Intraoperative monitoring of depth dependent hemoglobin concentration changes during CEA by time-resolved reflectance.2006

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 学会等名
      OSA Biomedical Optics Topical Meeting,
    • 発表場所
      Fortlauderdale,USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Consideration to optical signals in near infrared spectroscopic measurements of the brain function : necessity of selective and quantitative extraction of the signals2006

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 学会等名
      The Fifth Meeting of Japan Optical Functional Brain Imaging Society
    • 発表場所
      Tokyo JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Intraoperative monitoring of depth dependent hemoglobin concentration changes during CEAby time resolved reflectance.2006

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 学会等名
      OSA Biomedical Optics Topical Meeting
    • 発表場所
      Fortlaunderdale, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 時間分解プロファイル分割による二層構造散乱媒質の吸収係数の推定.2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤 知絵, ほか
    • 学会等名
      第12回医用近赤外線分光法研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ヒト成人頭部における近赤外光の伝播特性2005

    • 著者名/発表者名
      星 詳子, ほか
    • 学会等名
      第12回医用近赤外線分光法研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 時間分解反射光計測による層構造散乱媒質の深部吸収変化の選択的解析.2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤 知絵, ほか
    • 学会等名
      Optics Japan 2005
    • 発表場所
      東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Extraction of depth-dependent signals from time-resolved reflectance in two-layered turbid media.2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤 知絵, ほか
    • 学会等名
      The Sixth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering(OIE'05)
    • 発表場所
      Sapporo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Estimation of absorption coefficient of two-ayered turbid media by dividing of temporal profile of photon intensity in TRS measurement2005

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 学会等名
      The 12th symposium for Medical Near Infrared spectroscopy
    • 発表場所
      Osaka JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Properties of near infrared light propagation in the adult human head2005

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y, et. al.
    • 学会等名
      The 12th symposium for Medical Near Infrared spectroscopy
    • 発表場所
      Osaka JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Selective analysis of the change in absorption coefficients of the deeper regions in multi layered turbid media from time resolved reflectance measurements.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 学会等名
      Optics Japan 2005
    • 発表場所
      Tokyo JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Extraction of depth dependent signals from time resolved reflectance in two-layered turbid media.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato C, et. al.
    • 学会等名
      The Sixth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering(OIE'05)
    • 発表場所
      Sapporo, JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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