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高次脳機能の維持・改善に重要なヒト脳内代謝機序の解明と運動・栄養処方基盤の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18H03200
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関立命館大学

研究代表者

橋本 健志  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70511608)

研究分担者 小河 繁彦  東洋大学, 理工学部, 教授 (80553841)
家光 素行  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (90375460)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード脳機能 / 認知症 / 高強度間欠的運動 / 乳酸 / 認知機能 / 脳内代謝 / 運動 / 栄養 / 代謝 / 脳循環 / 実行機能 / レジスタンス運動 / 中高齢者 / 栄養素 / 安定同位体 / 認知実行機能 / 動静脈較差 / メタボローム / 脳代謝
研究成果の概要

上腕動脈と頸静脈にカテーテルを挿入し、脳の乳酸、グルコース、酸素、モノアミン、BDNFなどの利用量を算出することにより、運動・栄養処方に対するヒト脳内代謝動態を測定し、認知機能との関連性を検証した。
その結果、脳の乳酸利用が減少すると、運動誘発性の実行機能の亢進が減弱化することを明らかにした。さらに、様々な運動様式が認知機能に及ぼす影響を評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳内乳酸代謝が認知機能亢進に及ぼす影響や運動・栄養処方による脳機能応答の詳細を、ヒトにおいて生理・生化学的に明らかにできた。すなわち、脳機能亢進や認知症予防に極めて重要かつ独創的な機序(乳酸)の解明を達成した。加えて、様々な運動様式が認知機能に及ぼす影響を評価し、効果的・効率的に認知機能亢進を招来する運動処方を明らかにした。このことは、適切な実践的応用(運動・栄養処方)方略策定の学術的基盤創出に貢献するものである。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 7件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 15件、 招待講演 6件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Texas(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University Hospital Tubingen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Impact of Inter-Set Short Rest Interval Length on Inhibitory Control Improvements Following Low-Intensity Resistance Exercise in Healthy Young Males2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoo Keigo、Suga Tadashi、Dora Kento、Sugimoto Takeshi、Mok Ernest、Tsukamoto Hayato、Takada Shingo、Hashimoto Takeshi、Isaka Tadao
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 12 ページ: 741966-741966

    • DOI

      10.3389/fphys.2021.741966

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exercise adherence‐related perceptual responses to low‐load blood flow restriction resistance exercise in young adults: A pilot study2021

    • 著者名/発表者名
      Suga Tadashi、Dora Kento、Mok Ernest、Sugimoto Takeshi、Tomoo Keigo、Takada Shingo、Hashimoto Takeshi、Isaka Tadao
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 9 号: 23

    • DOI

      10.14814/phy2.15122

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Exercise on Brain Health: The Potential Role of Lactate as a Myokine2021

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Takeshi、Tsukamoto Hayato、Ando Soichi、Ogoh Shigehiko
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 11 号: 12 ページ: 813-813

    • DOI

      10.3390/metabo11120813

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Integrated respiratory chemoreflex‐mediated regulation of cerebral blood flow in hypoxia: Implications for oxygen delivery and acute mountain sickness2021

    • 著者名/発表者名
      Ogoh Shigehiko、Washio Takuro、Stacey Benjamin S.、Tsukamoto Hayato、Iannetelli Angelo、Owens Thomas S.、Calverley Thomas A.、Fall Lewis、Marley Christopher J.、Saito Shotaro、Watanabe Hironori、Hashimoto Takeshi、Ando Soichi、Miyamoto Tadayoshi、Bailey Damian M.
    • 雑誌名

      Experimental Physiology

      巻: 106 号: 9 ページ: 1922-1938

    • DOI

      10.1113/ep089660

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of very low-intensity resistance exercise with slow movement and tonic force generation on post-exercise inhibitory control2021

    • 著者名/発表者名
      Kento Dora, Tadashi Suga, Keigo Tomoo, Takeshi Sugimoto, Ernest Mok, Hayato Tsukamoto, Shingo Takada, Takeshi Hashimoto, Tadao Isak
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 7 号: 2 ページ: e06261-e06261

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2021.e06261

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Similar improvements in cognitive inhibitory control following low-intensity resistance exercise with slow movement and tonic force generation and high-intensity resistance exercise in healthy young adults: a preliminary study2021

    • 著者名/発表者名
      Dora Kento、Suga Tadashi、Tomoo Keigo、Sugimoto Takeshi、Mok Ernest、Tsukamoto Hayato、Takada Shingo、Hashimoto Takeshi、Isaka Tadao
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 71 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1186/s12576-021-00806-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Greater increase in internal carotid artery shear rate during aerobic interval compared to continuous exercise in healthy adult men2021

    • 著者名/発表者名
      Ogoh Shigehiko、Washio Takuro、Suzuki Kazuya、Iemitsu Motoyuki、Hashimoto Takeshi、Iwamoto Erika、Bailey Damian M.
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 9 号: 2

    • DOI

      10.14814/phy2.14705

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Acute effect of the timing of resistance exercise and nutrient intake on muscle protein breakdown2020

    • 著者名/発表者名
      Kume W, Yasuda J, Hashimoto T
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 12(4) 号: 4 ページ: 1177-1177

    • DOI

      10.3390/nu12041177

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Does exercise improve false episodic memory in dementia?2019

    • 著者名/発表者名
      Ogoh S, Hashimoto T, Ando S
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 8(11) 号: 11 ページ: 1829-1829

    • DOI

      10.3390/jcm8111829

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Muscle Stiffness of the Vastus Lateralis in Sprinters and Long-Distance Runners2019

    • 著者名/発表者名
      MIYAMOTO NAOKAZU、HIRATA KOSUKE、INOUE KAKERU、HASHIMOTO TAKESHI
    • 雑誌名

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      巻: 51 号: 10 ページ: 2080-2087

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000002024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Cerebral Autoregulation Is Maintained during High-Intensity Interval Exercise.2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto H, Hashimoto T, Olesen ND, Petersen LG, Sorensen H, Nielsen HB, Secher NH, Ogoh S.
    • 雑誌名

      Med Sci Sports Exerc.

      巻: Feb;51(2) 号: 2 ページ: 372-378

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000001792

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-selected music-induced reduction of perceived exertion during moderate-intensity exercise does not interfere with post-exercise improvements in inhibitory control2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka D, Tsukamoto H, Suga T, Takenaka S, Hamaoka T, Hashimoto T, Isaka T
    • 雑誌名

      Physiology and Behavior

      巻: 194 ページ: 170-176

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2018.05.030

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 3次元培養骨格筋を活用した収縮筋由来の脳機能関連 マイオカイン分泌研究2021

    • 著者名/発表者名
      杉本岳史,中村友浩,横山奨,藤里俊哉,小西聡,橋本健志
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脳を鍛える筋収縮!? 骨格筋と脳の機能的連関2021

    • 著者名/発表者名
      橋本健志
    • 学会等名
      日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lactate, a signaling and functional molecule in muscle and brain2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hashimoto
    • 学会等名
      American College of Sport Medicine
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 運動による認知パフォーマンスの亢進と脳代謝2019

    • 著者名/発表者名
      橋本健志
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会.茨城・つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高強度間欠的運動中の音楽傾聴が主観的運動強度と実行機能に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      杉本岳史,菅唯志,塚本敏人,伊坂忠夫,橋本健志
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会.茨城・つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 筋発揮張力維持法を用いた低強度レジスタンス運動が実行機能に及ぼす効果2019

    • 著者名/発表者名
      道羅絢斗,菅唯志,杉本岳史,友尾圭吾,塚本敏人,伊坂忠夫,橋本健志
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会.茨城・つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高容量低強度レジスタンス運動が実行機能に及ぼす効果2019

    • 著者名/発表者名
      友尾圭吾,菅唯志,杉本岳史,田中大智,下寶賢人,道羅絢斗,塚本敏人,橋本健志,伊坂忠夫
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会.茨城・つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 血流制限下歩行運動における心血管応答および主観的運動強度の増大2019

    • 著者名/発表者名
      MOK Kachung,菅唯志,杉本岳史,道羅絢斗,友尾圭吾,橋本健志,伊坂忠夫
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会.茨城・つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 血流制限下歩行運動が実行機能に及ぼす効果2019

    • 著者名/発表者名
      杉本岳史,菅唯志,道羅絢斗,友尾圭吾,塚本敏人,伊坂忠夫,橋本健志
    • 学会等名
      第27回日本運動生理学会大会,広島・広島大学
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 筋発揮張力維持法を用いた低強度レジスタンス運動は高強度レジスタンス運動と同程度に実行機能を改善する2019

    • 著者名/発表者名
      道羅絢斗,菅唯志,杉本岳史,友尾圭吾,塚本敏人,伊坂忠夫,橋本健志
    • 学会等名
      第27回日本運動生理学会大会,広島・広島大学
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低強度レジスタンス運動中のセット間短時間休息が実行機能に及ぼす効果2019

    • 著者名/発表者名
      友尾圭吾,菅唯志,道羅絢斗,杉本岳史,塚本敏人,橋本健志,伊坂忠夫
    • 学会等名
      第27回日本運動生理学会大会,広島・広島大学
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Sustainable aerobic exercise mode to improve executive function2019

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto T, Suga T, Tomoo K, Dora K, Tsukamoto H, Isaka T, Hashimoto T
    • 学会等名
      The 1st International Sport Neuroscience Conference 2019, Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sustainable resistance exercise mode to improve cognitive function2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoo K, Suga T, Dora K, Sugimoto T, Tsukamoto H, Hashimoto T, Isaka T
    • 学会等名
      The 1st International Sport Neuroscience Conference 2019, Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The importance of breakfast glycemic control on systemic BDNF and dynamic cerebral autoregulation in men2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto H, Ishibashi A, Marley CJ, Shinohara Y, Ando S, Bailey DM, Hashimoto T, Ogoh S
    • 学会等名
      Physiology 2019, Aberdeen, United Kingdom
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of exercise and brain metabolism on cognitive executive function in human -Lactate as a freind for brain-2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T
    • 学会等名
      24th annual congress of the European College of Sport Science, Prague, Czech Republic
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Catechin-rich green tea intake reduces exercise-induced blood pressure elevation and enhances executive function2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto H, Hattori T, Hashimoto T
    • 学会等名
      24th annual congress of the European College of Sport Science, Prague, Czech Republic
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-selected music reduces perceived exertion during high-intensity interval exercise without affecting exercise-induced improvements in inhibitory control2019

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto T, Suga T, Tsukamoto H, Isaka T, Hashimoto T
    • 学会等名
      24th annual congress of the European College of Sport Science, Prague, Czech Republic
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acute effect of nutrition intake before or after resistance exercise on muscle breakdown in the morning in healthy young men2019

    • 著者名/発表者名
      Kume W, Katayama K, Hashimoto T
    • 学会等名
      24th annual congress of the European College of Sport Science, Prague, Czech Republic
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Can repeated bouts of exercise improve equally post-exercise inhibitory control as single bouts of exercise?2019

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto T, Suga T, Tsukamoto H, Isaka T, Hashimoto T
    • 学会等名
      The American College of Sports and Medicine 66th Annual Meeting, Orlando, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acute effect of the order of resistance exercise and nutrient intake on muscle breakdown2019

    • 著者名/発表者名
      Kume W, Yasuda J, Yoshikawa M, Hashimoto T
    • 学会等名
      The American College of Sports and Medicine 66th Annual Meeting, Orlando, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of low-volume high-intensity interval exercise on post-exercise inhibitory control2019

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto T, Suga T, Tsukamoto H, Tanaka D, Takenaka S, Shimoho K, Isaka T, Hashimoto T
    • 学会等名
      The 9th FAOPS Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of exercise and brain metabolism on cognitive executive function in human2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T
    • 学会等名
      The 30th International Sport Science Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 間欠的運動が運動誘発性の実行機能改善に及ぼす効果2018

    • 著者名/発表者名
      杉本岳史, 菅唯志, 塚本敏人, 伊坂忠夫, 橋本健志
    • 学会等名
      第31回日本トレーニング科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Plasma oxytocin level is enhanced by acute high-intensity interval exercise in men2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto H, Olesen ND, Petersen LG, Suga T, Sorensen H, Nielsen HB, Ogoh S, Secher NH, Hashimoto T
    • 学会等名
      Europhysiology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 栄養介入の分子作用機序解明と抗サルコペニアへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      橋本健志
    • 学会等名
      日本スポーツ栄養学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Acute effect of resistance exercise and substancial breakfast on muscle breakdown in healthy young men2018

    • 著者名/発表者名
      Kume W, Yoshikawa M, Yasuda J, Hashimoto T
    • 学会等名
      European College of Sport Science 23th Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic cerebral autoregulation is not impaired during high-intensity interval exercise2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto H, Hashimoto T, Olesen ND, Petersen LG, Sorensen H, Nielsen HB, Secher NH, Ogoh S
    • 学会等名
      European College of Sport Science 23th Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 「運動と脳機能」 認知症 予防教育.2020

    • 著者名/発表者名
      塚本敏人、橋本健志
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      日本看護協会出版会
    • ISBN
      9784818022485
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 体育の科学 『トレーニングと認知機能適応』2018

    • 著者名/発表者名
      橋本健志、小河繁彦
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      杏林書院
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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