疲労感を中心とした疲労の神経メカニズムを明らかにする脳磁図研究

• 研究課題/領域番号: 16H03248
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 大阪市立大学
• 研究代表者: 石井 聡 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 病院講師 (90587809)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円); 2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 疲労感 / 疲労 / 脳磁図 / 神経メカニズム / 意識 / パフォーマンス / 意識下 / 無意識下

研究成果の概要

本研究では疲労感が生じる神経メカニズムおよび疲労感がパフォーマンスの低下を引き起こす神経メカニズムを明らかにすることを目的とした。健常人を対象とした脳磁図測定による脳機能イメージング研究を実施した。疲労におけるパフォーマンス制御の神経メカニズムへの理解を深める重要な成果を得るとともに、疲労に伴ってパフォーマンスを低下させる引き金となる情報についての知見を得ることにも成功し、研究の目的を果たすことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

疲労感がパフォーマンスを制御するメカニズムおよび疲労感の成因に関わる重要な知見を得ることが出来たことにより、疲労の病態生理をより明確に捉えるための基盤を構築することができた。疲労感と心理的ストレス・食欲などとの関連性について脳科学的にアプローチすることで、実生活の中に存在する疲労をより良く理解する素地を構築したことと合わせて、疲労への総合的な対処戦略の考案に大きく貢献できるものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Neural effects of acute stress on appetite: A magnetoencephalography study (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakamura C, Ishii A, Matsuo T, Ishida R, Yamaguchi T, Takada K, Uji M, Yoshikawa T.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 15 号: 1 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0228039
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural effects of hand-grip-activity induced fatigue sensation on appetite: a magnetoencephalography study (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuo Takashi、Ishii Akira、Nakamura Chika、Ishida Rika、Yamaguchi Takahiro、Takada Katsuko、Uji Masato、Yoshikawa Takahiro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1038/s41598-019-47580-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Decreased alpha-band oscillatory brain activity prior to movement initiated by perception of fatigue sensation (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishii Akira、Matsuo Takashi、Nakamura Chika、Uji Masato、Yoshikawa Takahiro、Watanabe Yasuyoshi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/s41598-019-40605-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural activity induced by visual food stimuli presented out of awareness: a preliminary magnetoencephalography study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takada K, Ishii A, Matsuo T, Nakamura C, Uji M, Yoshikawa T.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 8 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/s41598-018-21383-0
  • NAID: 120006404343
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evidence for unconscious regulation of performance in fatigue. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishii A, Tanaka M, Yoshikawa T, Watanabe Y.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 16103-16103
  • DOI: 10.1038/s41598-017-16439-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural effect of physical fatigue on mental fatigue: a magnetoencephalography study (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Ishii A, Watanabe Y
  • 雑誌名: Fatigue: Biomedicine, Health & Behavior 巻: 4 ページ: 101-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of the right dorsolateral prefrontal cortex during physical fatigue: a magnetoencephalographic study (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Ishii A, Watanabe Y
  • 雑誌名: Fatigue: Biomedicine, Health & Behavior 巻: 4 ページ: 146-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] The neural mechanisms of re-experiencing physical fatigue sensation: a magnetoencephalography study. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishii, A., Tanaka, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Exp.Brain Res. 巻: 23 号: 9 ページ: 2433-2446
  • DOI: 10.1007/s00221-016-4648-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural mechanisms to predict subjective level of fatigue in the future: a magnetoencephalography study (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishii, A., Tanaka, M., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 25097-25097
  • DOI: 10.1038/srep25097
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Visual food stimulus changes resting oscillatory brain activities related to appetitive motive. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, T., Tanaka, M., Ishii, A., Yamano, Y., Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Behav. Brain. Funct. 巻: 12 号: 1 ページ: 26-26
  • DOI: 10.1186/s12993-016-0110-3
  • NAID: 120006371281
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 疲労感が行動決定の直接の原因である可能性についての検討：脳磁図研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石井 聡、松尾貴司、中村千華、石田梨佳、宇治正人、田中雅彰、吉川貴仁、渡辺恭良
  • 学会等名: 第15回日本疲労学会
• [学会発表] 急性身体性疲労における疲労負荷前・中・後の神経活動の検討：脳磁図研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中雅彰、石井 聡、渡辺恭良
  • 学会等名: 第15回日本疲労学会
• [学会発表] 周囲からの期待が精神的疲労に与える影響に関する脳磁図研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松尾貴司、隅 清隆、小淵 登生、石井 聡、中村千華、石田梨佳、宇治正人、吉川貴仁
  • 学会等名: 第15回日本疲労学会
• [学会発表] 身体的疲労における無意識下でのパフォーマンス調節メカニズムに関する脳磁図研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石井 聡、田中 雅彰 、山野 恵美、松尾 貴司、中村 千華、高田 勝子、宇治 正人、吉川 貴仁、渡辺 恭良
  • 学会等名: 日本疲労学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 急性の運動負荷による疲労感が食欲に与える影響に関する脳磁図研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松尾 貴司、石井 聡、中村 千華、高田 勝子、宇治 正人、山口 貴大、吉川 貴仁
  • 学会等名: 日本疲労学会総会
• [学会発表] Neural and behavioral evidence for unconscious control of performance in fatigue: a magnetoencephalography study (2018)
  • 著者名/発表者名: Akira Ishii, Masaaki Tanaka, Takahiro Yoshikawa, Yasuyoshi Watanabe
  • 学会等名: 日本神経科学大会
• [学会発表] 疲労感をポジティブにとらえることがもたらす効果に関する脳磁図研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石井 聡
  • 学会等名: 第13回日本疲労学会総会・学術集会
• [学会発表] The neural effects of positively and negatively re-experiencing mental fatigue sensation on motivation: a magnetoencephalography study (2017)
  • 著者名/発表者名: 石井 聡
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] 未来の疲労レベルの予測に関わる神経メカニズムの脳磁図研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石井 聡、田中 雅彰、山野 恵美、渡辺 恭良
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] 疲労レベルの予測に関わる神経メカニズムの脳磁図研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石井 聡、田中 雅彰、山野 恵美、渡辺 恭良
  • 学会等名: 第12回日本疲労学会総会・学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-05-20