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極限状態で高次認知機能を維持するための基幹脳活性法の開発と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K01307
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関東京大学 (2019)
国立研究開発法人情報通信研究機構 (2016-2018)

研究代表者

片桐 祥雅  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (60462876)

研究分担者 川原 靖弘  放送大学, 教養学部, 准教授 (10422403)
瀬藤 乃理子  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (70273795)
坊垣 友美  東京純心大学, 看護学部, 教授 (00469545)
光吉 俊二  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (30570262)
小野 くみ子  神戸大学, 保健学研究科, 助教 (30467667)
矢野 美紀  広島都市学園大学, 健康科学部, 教授(移行) (80347624)
今井 絵美子  神戸大学, 保健学研究科, 保健学研究員 (20827589)
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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード認知制御 / 睡眠障害 / シフト勤務 / ストレス / 事象関連深部脳活動法 / 事象関連電位 / 血糖値 / 覚醒 / 交感神経亢進 / 心拍数 / 途中覚醒 / ノルアドレナリン / 炎症 / 鉄代謝 / 酸化ストレス / 免疫システム / サイトカイン / 免疫グロブリン / 睡眠 / 認知機能障害 / 深部脳活動 / 背側前部帯状回 / 脱賦活 / ネットワークダイナミクス / 外発性随意運動 / 反応抑制 / 血糖値スパイク / 事象関連深部脳活動 / 持続的注意機能 / フレミンガムリスクスコア / 連続血糖値モニタリング / 糖新生 / 認知神経科学 / 脳機能計測 / 栄養免疫学 / 人間環境科学 / 予防医学
研究成果の概要

認知課題遂行中の深部脳活動のダイナミクスを明らかにするため、我々は脳波による事象関連深部脳活動法及び事象関連電位法を採用しました。刺激競合課題遂行において、学習記憶を参照する反射的認知処理を初めて見出しました。さらに外部リズムへの同期課題では、単調な等間隔リズムに対しては眠気が誘発されるが、逸脱刺激への同期動作が覚醒と相関するサリエンスネットワークを起動し、認知機能の維持に貢献し得ることを見出しました。こうした認知処理の特徴は、深夜の低覚醒・低血糖状態で高次認知機能維持に資する可能性を示唆しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、認知処理のプロセスを議論する上で課題遂行時の習熟効果は極力排除されてきました。しかし、本研究により、競合解消の必要のある課題において課題遂行時の学習記憶が正しい認知処理に重要であることが初めて示唆されました。この結果により、十分な学習を行うことにより、低覚醒・低血糖の極限状態でも高いエネルギー代謝の必要な高次認知機能を維持できる可能性が示唆されました。本研究の成果は、医療従事者のシフト勤務において重篤疾患リスクを高める高エネルギー代謝を回避しながら高次認知機能を維持する方法論の確立に資する点で学術的意義はもとより社会的意義は大きいと考えられます。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Cognitive Control and Brain Network Dynamics during Word Generation Tasks Predicted Using a Novel Event-Related Deep Brain Activity Method2018

    • 著者名/発表者名
      Imai Emiko、Katagiri Yoshitada
    • 雑誌名

      Journal of Behavioral and Brain Science

      巻: 08 号: 02 ページ: 93-115

    • DOI

      10.4236/jbbs.2018.82006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of the Dorsal Anterior Cingulate Cortex in Relational Memory Formation: A Deep Brain Activity Index Study2018

    • 著者名/発表者名
      Araki Ariko、Imai Emiko、Katagiri Yoshitada
    • 雑誌名

      Journal of Behavioral and Brain Science

      巻: 08 号: 05 ページ: 269-293

    • DOI

      10.4236/jbbs.2018.85017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Individual Differences in Cognitive Performance Regulated by Deep-Brain Activity during Mild Passive Hyperthermia and Neck Cooling2016

    • 著者名/発表者名
      Emiko Imai, Yoshitada Katagiri, Hiroshi Hosaka, Kiyoshi Itao
    • 雑誌名

      J. Behav. Brain. Sci.

      巻: 6 号: 08 ページ: 305-316

    • DOI

      10.4236/jbbs.2016.68030

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 表皮水疱症児の靴の作成経験2016

    • 著者名/発表者名
      瀬藤乃理子、鈴木順一、神沢信行他
    • 雑誌名

      甲南女子大学紀要 看護リハビリテーション学部編

      巻: 10 ページ: 39-44

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] あいまいな喪失とリジリエンス2016

    • 著者名/発表者名
      石井千賀子、黒川雅代子、瀬藤乃理子
    • 雑誌名

      家族療法研究

      巻: 31 ページ: 38-44

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 災害とレジリエンス2016

    • 著者名/発表者名
      瀬藤乃理子、石井千賀子
    • 雑誌名

      保健の科学

      巻: 58 ページ: 750-755

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 東日本大震災における「あいまいな喪失」に対するコンサルテーション2016

    • 著者名/発表者名
      石井千賀子、黒川雅代子、瀬藤乃理子
    • 雑誌名

      家族療法研究

      巻: 31 ページ: 49-54

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ヒューリスティック認知を可能とする心象活動のスモールワールドモデル2019

    • 著者名/発表者名
      今井絵美子、片桐祥雅
    • 学会等名
      第21回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 心象に直結するオノマトペの神経生理学的基盤2018

    • 著者名/発表者名
      今井絵美子、片桐祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 音圧の揺らぎに着目したインタラクティブな会話成立の評価法2018

    • 著者名/発表者名
      和田将典、片桐祥雅、篠原修二、吉田寛、川原靖弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ランダム信号に対する運動周期:背側前部帯状回の役割2018

    • 著者名/発表者名
      植村真帆、今井絵美子、片桐祥雅
    • 学会等名
      第42回日本高次脳機能障害学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 深部脳活動を賦活するオノマトペ産生と失語症治療への応用2018

    • 著者名/発表者名
      今井絵美子、片桐祥雅
    • 学会等名
      第42回日本高次脳機能障害学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 会話のキャッチボールによる、コミュニケーション成立の新たな評価法を探る2018

    • 著者名/発表者名
      和田将典、片桐祥雅、篠原修二、川原靖弘
    • 学会等名
      第42回日本高次脳機能障害学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of sounds generated from repetitive auditory stimuli on brain functions2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro KAWAHARA, Juzo ISHII, Yoshitada KATAGIRI
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Intelligent Environments
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 事象関連深部脳活動法による対連合記憶形成メカニズム解明とゲシュタルトの関与2018

    • 著者名/発表者名
      新木安里子、今井絵美子、片桐祥雅
    • 学会等名
      第20回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波による事象関連深部脳活動評価法と応用2018

    • 著者名/発表者名
      今井絵美子、片桐祥雅
    • 学会等名
      第20回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相揺らぎを伴う外部リズムへの同期タッピングに関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      植村真帆、大谷啓尊、片桐祥雅
    • 学会等名
      第20回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境音の音響特性が神経機構および認知機能に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      石井十三,、川原靖弘、片桐祥雅
    • 学会等名
      情報処理学会第80回全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波による深部脳活動計測を基盤とする認知処理ダイナミクスの解明2017

    • 著者名/発表者名
      今井 絵美子、」片桐 祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 学習記憶の深部脳機能ネットワークダイナミクスの解明2017

    • 著者名/発表者名
      新木 安里子、片桐 祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シフト勤務が血糖値の概日リズムに及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 留佳、片桐 祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相揺らぎのある外部リズムへの同期タッピングに関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      大谷 啓尊、植村 真帆、片桐 祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高齢者向け体操教室における講師による双方向コミュニケーションが受講者のモチベーションとパフォーマンスに及ぼす効果2017

    • 著者名/発表者名
      和田 将典、片桐 祥雅、川原 靖弘、佐藤 知正、保坂 寛、川崎 陽一
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 日常生活活動と血糖値上昇のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      高橋留佳、片桐祥雅
    • 学会等名
      第36回日本臨床運動療法学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristics of Periodic Environmental Sounds that Affect Human Sensory Inhibition and Recovery2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kawahara、Juzo Ishii、Yoshitada Katagiri
    • 学会等名
      The Second International Workshop on Smart Sensing Systems, Oulu
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 記銘力と音楽能力検査成績の相関に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      新木安里子、片桐祥雅
    • 学会等名
      第19回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館、京都府京都市左京区吉田本町
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 事象関連深部脳活動計測によるオノマトペ産生の脳機能ネットワークの評価2017

    • 著者名/発表者名
      .今井絵美子、片桐祥雅
    • 学会等名
      第19回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館、京都府京都市左京区吉田本町
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] サイモン課題遂行時の運動制御に係る深部脳活動2017

    • 著者名/発表者名
      大谷啓尊、片桐祥雅
    • 学会等名
      第19回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館、京都府京都市左京区吉田本町
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ステッピング運動の制御に関わる深部脳活動2016

    • 著者名/発表者名
      大谷啓尊、片桐 祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2016
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと、高知県高知市九反田
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] オノマトペ産生の深部脳活動2016

    • 著者名/発表者名
      今井絵美子、片桐祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2016
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと、高知県高知市九反田
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 看護師の勤務形態の睡眠・生理・行動に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      高橋留佳、片桐祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2016
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと、高知県高知市九反田
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響認知における無意識下の深部神経機構2016

    • 著者名/発表者名
      森克宏、片桐祥雅、戸辺義人
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2016
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと、高知県高知市九反田
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 注意ネットワークを賦活するメロディックイントネーションが記銘力に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      新木安里子、片桐 祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2016
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと、高知県高知市九反田
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続的な聴覚刺激による感覚ゲーティングへの経時的な影響について2016

    • 著者名/発表者名
      石井十三、川原靖弘、片桐祥雅
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2016
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと、高知県高知市九反田
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 対人援助職のストレス対策2016

    • 著者名/発表者名
      瀬藤乃理子
    • 学会等名
      第29回サイコオンコロジー学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道札幌市白石区東札幌
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 生活環境と情報認知〔改訂版〕2020

    • 著者名/発表者名
      川原 靖弘、片桐 祥雅
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      NHK出版
    • ISBN
      9784595321924
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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