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機械学習を用いた生理的ストレス反応のパターン分析と臨床的ストレス反応モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K03462
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10030:臨床心理学関連
研究機関香川大学

研究代表者

神原 憲治  香川大学, 医学部, 教授 (90440990)

研究分担者 澤田 砂織  公益財団法人京都高度技術研究所, 未来プロジェクト推進室, 主任研究員 (30373509)
小西 奈美  京都橘大学, 看護学部, 専任講師 (30535810)
吉田 信明  公益財団法人京都高度技術研究所, 研究開発本部, 主任研究員 (00373506)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードストレス関連疾患 / ストレス反応 / 心拍変動 / 機械学習 / モデル / アロスタティック負荷 / 多変量解析 / アロスタシス / パターン
研究開始時の研究の概要

複雑化するストレス社会の中で、医療や心理臨床など様々な分野でストレスと身体の関係解明の重要性が増している。ストレスによる心身の反応については種々検討されてきたが、関係性の有無や程度だけでなく、ストレス前-中-後にわたる変化のパターンが個々の臨床像にどのように関係するかが臨床応用やストレス研究において重要である。
そこで本研究では、①生理的ストレス反応-回復と心理・臨床情報の多変量データから、機械学習等により臨床的に意味のあるパターンを抽出し、②それらのパターンからストレス反応の心理・疾患モデルを構築し、③新たな対象にそのモデルを適用してモデルの妥当性や疾患リスクの予測などの臨床応用を検討する。

研究成果の概要

ストレス反応は健康維持に重要で、ストレス関連疾患ではその反応パターンが変化する。本研究では、ストレス関連疾患及び健常人における生理的ストレス反応、心理・臨床情報の多変量データから、有意なストレス反応パターンを抽出し、臨床的意義を検討した。
①迷走神経系心拍変動はストレス関連疾患のQOL低下と関連し、②疾患群では、迷走神経系心拍変動が低く、ストレス反応が乏しい「フラットで低いパターン」が認められた。また、③日常生活下でのストレス評価では、概日リズムや心理・行動・生理のレベル間の関係性が重要であった。さらに、④機械学習による解析で、時系列変化としてのストレス反応が気分障害を予測する可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ストレス関連疾患の生活の質(QOL)低下に関与する、特徴的な生理的ストレス反応パターンを明らかにした。また、日常生活下でのストレス評価手法を確立し、心理・行動・生理の3レベルでのストレスモニタリングの重要性を提案し、時系列変化としてのストレス反応モデル構築の基盤を築いた。
これらの成果は、ストレス社会におけるストレス関連疾患の病態の解明につながるとともに、日常生活下でのストレス評価により、QOL低下を避けてストレス社会で健康を維持する方策につながる。また、ストレス関連疾患の予防医療や新たな医学的及び心理的治療法開発への貢献も期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Stress Response Pattern of Heart Rate Variability in Patients with Functional Somatic Syndromes2023

    • 著者名/発表者名
      Saka-Kochi Yukie、Kanbara Kenji、Yoshida Kohei、Kato Fumie、Kawashima Sadanobu、Abe Tetsuya、Hasuo Hideaki
    • 雑誌名

      Applied Psychophysiology and Biofeedback

      巻: 49 号: 1 ページ: 145-155

    • DOI

      10.1007/s10484-023-09608-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patients with postprandial distress syndrome experience problems with their interoceptive perceptual function to the gastric region, but their heartbeat perception is normal: a case control study2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kohei、Abe Tetsuya、Kanbara Kenji、Ueda Kento、Saka-Kouchi Yukie、Hasuo Hideaki
    • 雑誌名

      BioPsychoSocial Medicine

      巻: 17 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1186/s13030-023-00290-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of eating together online on autonomic nervous system functions: a randomized, open-label, controlled preliminary study among healthy volunteers2023

    • 著者名/発表者名
      Hasuo Hideaki、Kusaka Nahoko、Sano Mutsuo、Kanbara Kenji、Kitawaki Tomoki、Sakuma Hiroko、Sakazaki Tomoya、Yoshida Kohei、Shizuma Hisaharu、Araki Hideo、Suzuki Motoyuki、Nishiguchi Satoshi、Shuzo Masaki、Masuda Gaku、Shimonishi Kei、Kondo Kazuaki、Ueda Hirotada、Nakamura Yuichi
    • 雑誌名

      BioPsychoSocial Medicine

      巻: 17: 10 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13030-023-00263-8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Association Between Heart Rate Variability and Quality of Life in Patients with Functional Somatic Syndrome and Healthy Controls2021

    • 著者名/発表者名
      Kanbara K, Morita Y, Hasuo H, Abe T.
    • 雑誌名

      Appl Psychophysiol Biofeedback.

      巻: 46(3) 号: 3 ページ: 279-285

    • DOI

      10.1007/s10484-021-09515-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 心身医学における心拍変動2021

    • 著者名/発表者名
      神原 憲治
    • 雑誌名

      心身医学

      巻: 61 号: 2 ページ: 126-132

    • DOI

      10.15064/jjpm.61.2_126

    • NAID

      130007993518

    • ISSN
      0385-0307, 2189-5996
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] データ時代における人間理解と心身医学2020

    • 著者名/発表者名
      神原 憲治
    • 雑誌名

      心身医学

      巻: 60 号: 3 ページ: 198-199

    • DOI

      10.15064/jjpm.60.3_198

    • NAID

      130007825439

    • ISSN
      0385-0307, 2189-5996
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 日常生活での心身モニタリングによるストレス評価の試み(第2報):気づきを促すフィードバッ クの検討2023

    • 著者名/発表者名
      小西 奈美、吉田 信明、澤田 砂織、神原 憲治
    • 学会等名
      第27回日本心療内科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 心身医学における「身体性」と内受容感覚2022

    • 著者名/発表者名
      神原憲治
    • 学会等名
      第63回日本心身医学会総会ならびに学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 心理面接での主観的な体験と客観的指標の関連(その3):心身相関のダイナミクス分析2022

    • 著者名/発表者名
      森田 幸弘, 橋本 忠行, 神原 憲治
    • 学会等名
      第63回日本心身医学会総会ならびに学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 心理面接での主観的な体験と客観的指標の関連(その4):複数事例の検討2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 忠行, 森田 幸弘, 神原 憲治
    • 学会等名
      第63回日本心身医学会総会ならびに学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 精神生理学的ストレスプロファイルを用いた機能性消化管障害の身体的評価の検討2022

    • 著者名/発表者名
      坂崎友哉, 水野泰行, 神原憲治, 福永幹彦
    • 学会等名
      第63回日本心身医学会総会ならびに学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 心理面接教育におけるウェアラブルデバイスと対人プロセス想起法(Interpersonal Process Recall)の活用2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 忠行, 森田 幸弘, 神原 憲治
    • 学会等名
      第26回日本心療内科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 日常生活での 心身モニタリングによる ストレス評価の試み2021

    • 著者名/発表者名
      小西奈美, 吉田信明, 澤田砂織, 神原憲治
    • 学会等名
      第25回日本心療内科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 心理面接での主観的な体験と客観的指標の関連:ウェアラブルデバイスとビデオ記録による2事例の検討(その1)2021

    • 著者名/発表者名
      森田幸弘, 橋本忠行, 神原憲治
    • 学会等名
      第62回日本心身医学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 心理面接での主観的な体験と客観的指標の関連:ウェアラブルデバイスとビデオ記録による2事例の検討(その2)2021

    • 著者名/発表者名
      橋本忠行, 森田幸弘, 神原憲治
    • 学会等名
      第62回日本心身医学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 医療系のための臨床心理学2023

    • 著者名/発表者名
      竹森 元彦, 神原 憲治, 坂中 尚哉, 橋本 忠行, 谷渕 真也, 角 徳文, 山下 明子, 加藤 育子, 岡田 宏基, 林 智一 , 野口 修司, 太田 美里, 長谷 綾子
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784065303894
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Stress response pattern of heart rate variability

    • URL

      https://psychosom.net/research/stress-response-pattern/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] ストレス 関連疾患 発症リスク要因の心身医学的検討

    • URL

      https://psychosom.net/research/stress-disease/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] ストレスプロファイルとストレス反応

    • URL

      https://psychosom.net/research_category/stress_profile/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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