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疲労および加齢、また、その相乗効果による脳の構造的・機能的変化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K11708
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

佐々木 章宏  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (10711781)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード加齢 / 疲労 / 脳 / MRI / 認知機能
研究開始時の研究の概要

我が国は超高齢化社会を迎え、さらに国民の多くが慢性的な疲労を抱えている現代において、健康脆弱化をいかに防ぐかは重要な課題である。加齢に伴い易疲労化が進み、疲労回復性が低下することや、疲労による生体酸化が老化を促進すると考えられていることから、加齢および疲労による健康脆弱化と脳の構造および機能との関連を解き明かすことを目的として本研究を推進する。
これまでの研究から加齢に伴う脳の皮質構造の変化が明らかとなってきたが、疲労が同様の変化をもたらすかは分かっていない。本研究では加齢および疲労、その両者の相互作用によってどのような脳の皮質構造および機能がどのように変化するかを明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、ミエリンや神経突起を含むマルチモーダル脳指標(CM)と、年齢、疲労、認知機能などの被験者指標(SM)との関連について横断的MRI研究を行った。CMとSMを用いた正準相関分析(CCA)により、SMのCCA1の負荷は年齢およびセットシフトに関連する認知能力と高い相関を示したが、感情状態および疲労指数とは有意な相関を示さなかった。CMのCCA1の負荷は、ミエリンおよび神経突起密度と相関し、細胞外コンパートメントおよび皮質厚と逆相関した。 この所見は、脳がライフスパンを通して可塑的なシステムから安定的なシステムへと移行することを示唆しており、これが認知の結晶化を支えている可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界中で高齢化が加速している。中でも日本は2019年に世界に先駆け超高齢化時代を迎えている。これまでの研究から加齢はしばしば認知機能の低下や脳の萎縮と関連を示めされきている。しかしながら、大脳皮質を構築するミエリンや神経突起さらにはグリアなどの微細構造がヒトのライフスパンにおいてどのように変化するかはほとんど分かっていなかった。本研究では若年から老年までの横断的な脳画像データを用いて、皮質微細構造の加齢変化を明らかにすることで、ヒトの脳がライフスパンを通して可塑的なシステムから安定的なシステムへと移行する可能性を示した。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] ヒト成人における脳の加齢様式と皮質微細構造2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Sasaki、Joonas A Autio、Toshihiko Aso、Hikaru Fukutomi、Kyosuke Watanabe、Kei Mizuno、Yasuyoshi Watanabe、Takuya Hayashi
    • 学会等名
      日本神経科学学会(Neuro2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Multimodal links between cortical microstructures and age in adult human2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Sasaki
    • 学会等名
      A3 Foresight Program Symposium 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Age-related changes in structural and functional architecture of human cortex.2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki AT.
    • 学会等名
      Asian 3 Program Annual Meeting on Molecular Imaging-based Precision Medicine.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Age-related changes in cortical architecture and cognitive function.2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki AT, Fukutomi H, Autio J, Watanabe K, Morito Y, Tajima K, Ebisu K, Iwasaki M, Mizuno K, Watanabe Y, Hayashi T.
    • 学会等名
      The Organization for Human Brain Mapping Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳皮質構造の年齢依存的な変化と認知機能との関連2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木章宏
    • 学会等名
      日本心理学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Age-related changes in cortical myelin, thickness and neurite in adult human.2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, AT., Fukutomi, H., Watanabe, K., Morito, Y., Tajima, K., Ebisu, K., Iwasaki, M., Mizuno, K., Hayashi, T., Watanabe, Y.
    • 学会等名
      2019 OHBM Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MRIで見る脳構造の加齢変化2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木章宏
    • 学会等名
      第8回化学フロンティア研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Age-dependent changes in cortical architecture and its association with cognitive function.2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, AT., Fukutomi, H., Autio, J., Watanabe, K., Morito, Y., Tajima, K., Ebisu, K., Iwasaki, M., Mizuno, K., Watanabe, Y., Hayashi, T.
    • 学会等名
      第3回ヒト脳イメージング研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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