嗅覚からアプローチする認知症予防法の創出 ー嗅覚刺激は神経を再生させるのか？ー

• 研究課題/領域番号: 20K03482
• 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10040:実験心理学関連
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 政岡 ゆり 昭和大学, 医学部, 准教授 (70398692)
• 研究分担者: 大滝 博和 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (20349062) ; 吉川 輝 昭和大学, 保健医療学部, 講師 (90737355)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
• キーワード: 嗅覚刺激 / 記憶 / 情動 / 前頭葉 / 視覚領域 / 呼吸 / 神経新生 / 嗅球 / 海馬 / 扁桃体 / 眼窩前頭葉 / 接続性 / 認知 / 新生細胞 / マウス / 認知症 / 嗅覚 / fMRI / 脳体積 / demendia / olfaction / neuron / hippocampus / prevention

研究開始時の研究の概要

嗅覚からアプローチする新しい脳トレーニング法の提供を目指し、ヒト、動物実験のそれぞれの利点を生かし嗅覚刺激が脳の機能、神経再生に与える影響を明らかにする研究である。ヒトの実験では機能的磁気共鳴画像、拡散強調画像を用いて嗅覚部位の活動性と神経密度を測定し、生活習慣、睡眠、認知機能などの主観調査との相関性を解析する。脳の活動性、密度を維持している人のライフスタイルの特徴を明らかにする。マウスの実験では嗅覚刺激が実際に記憶を司る海馬の神経再生を促進させるかと細胞分裂マーカーを用いて脳切片作成から増殖細胞の量と速度を測定する。ヒト、動物実験の結果から嗅覚刺激を用いた脳トレーニング法を創出する。

研究実績の概要

計画していたヒトにおける嗅覚刺激の脳内活動を機能的磁気共鳴画像により捉える実験を終え論文としてまとめ、学会にて発表を行った。測定データの視点と解析方法を変え高齢者における嗅覚を多角的に捉えることができた。例えば、嗅覚領域の体積と脳の活動の大きさとの関連性、嗅覚領域と前頭葉との接続性などが嗅覚のレベルに影響を与えていることが理解でき、今後のテーマにつながる見解を得ることができた。また動物実験を終え論文として形にできたが新たな課題もみえてきた。海馬の神経の新生は、嗅覚を単に刺激するだけではなく、記憶を想起させ活性化させることが重要であると考察した。ヒト、動物実験でしかみることができない部分を捉えることができた。今後の実験では脳波を測定する予定であるが、その方法、解析手段、準備を整えることもでき来年度に良いスタートができそうである。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

順調に進んでいるが、コロナ渦において研究発表の機会が限られていたため、延長期間に成果の発表をしていきたい。

今後の研究の推進方策

これまでにヒトにおいて機能的磁気共鳴画像と磁気共鳴画像を用いた実験をおこなってきた。より多くの高齢者に適応できるよう非侵襲性が高く、測定が勘弁な脳波を用いて記憶と関連する嗅覚刺激で前頭葉や視覚領域の活動を捉えることができるかを検証する予定である。また嗅覚による記憶の想起と聴覚、視覚刺激での記憶の想起でどのように異なるのかを検討する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The right amygdala and migraine: Analyzing volume reduction and its relationship with symptom severity (2024)
  • 著者名/発表者名: Kosuge, S., Masaoka, Y., Kasai, H., Honma, M., Murakami, K., Yoshii, N., Watanabe, K., Naito, T., Kosuge, M., Matsui, M., Shoji, D., Sakakura, S., Murakami, H., Izumizaki, M.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 19 号: 4 ページ: e0301543-e0301543
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0301543
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of the amygdala‐medial orbitofrontal relationship in odor recognition in the elderly (2023)
  • 著者名/発表者名: Sakikawa Kei、Masaoka Yuri、Honma Motoyasu、Yoshikawa Akira、Yoshida Masaki、Kamimura Sawa、Ida Masahiro、Kobayashi Hitome、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: Brain and Behavior 巻: 13 号: 4
  • DOI: 10.1002/brb3.2956
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Respiratory rhythm affects recalibration of body ownership (2023)
  • 著者名/発表者名: Kosuge Miku、Honma Motoyasu、Masaoka Yuri、Kosuge Shota、Nakayama Momoka、Kamijo Shotaro、Shikama Yusuke、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 号: 1 ページ: 920-920
  • DOI: 10.1038/s41598-023-28158-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Preoperative state anxiety predicts postoperative health-related quality of life: A prospective observational study on patients undergoing lung cancer surgery (2023)
  • 著者名/発表者名: Takamiya Shinnosuke、Honma Motoyasu、Masaoka Yuri、Okada Momoka、Ohashi Shinichi、Tanaka Yoko、Suzuki Kosuke、Uematsu Shugo、Kitami Akihiko、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 14
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2023.1161333
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] New granule cells in the olfactory bulb are associated with high respiratory input in an enriched odor environment (2022)
  • 著者名/発表者名: Kamimura Sawa、Masaoka Yuri、Yoshikawa Akira、Kamijo Shotaro、Ohtaki Hirokazu、Koiwa Nobuyoshi、Honma Motoyasu、Sakikawa Kei、Kobayashi Hitome、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 182 ページ: 52-59
  • DOI: 10.1016/j.neures.2022.05.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reading on a smartphone affects sigh generation, brain activity, and comprehension (2022)
  • 著者名/発表者名: Honma Motoyasu、Masaoka Yuri、Iizuka Natsuko、Wada Sayaka、Kamimura Sawa、Yoshikawa Akira、Moriya Rika、Kamijo Shotaro、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 1589-1589
  • DOI: 10.1038/s41598-022-05605-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Odors Associated With Autobiographical Memory Induce Visual Imagination of Emotional Scenes as Well as Orbitofrontal-Fusiform Activation (2021)
  • 著者名/発表者名: Masaoka Yuri、Sugiyama Haruko、Yoshida Masaki、Yoshikawa Akira、Honma Motoyasu、Koiwa Nobuyoshi、Kamijo Shotaro、Watanabe Keiko、Kubota Satomi、Iizuka Natsuko、Ida Masahiro、Ono Kenjiro、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 15 ページ: 709050-709050
  • DOI: 10.3389/fnins.2021.709050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Entorhinal cortex and parahippocampus volume reductions impact olfactory decline in aged subjects (2021)
  • 著者名/発表者名: izuka N, Masaoka Y, Kubota S, Sugiyama H, Yoshida M, Yoshikawa A, Koiwa N, Honma M, Watanabe K, Kamijo S, Kamimura S, Ida M, Ono K, Izumizaki M.
  • 雑誌名: Brain and Behavior 巻: 11 号: 5
  • DOI: 10.1002/brb3.2115
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cascade process mediated by left hippocampus and left superior frontal gyrus affects relationship between aging and cognitive dysfunction (2021)
  • 著者名/発表者名: Kokudai Yumika、Honma Motoyasu、Masaoka Yuri、Yoshida Masaki、Sugiyama Haruko、Yoshikawa Akira、Koiwa Nobuyoshi、Kubota Satomi、Iizuka Natsuko、Wada Sayaka、Kamijo Shotaro、Uchida Yuki、Yano Satoshi、Ida Masahiro、Ono Kenjiro、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: BMC Neuroscience 巻: 22 号: 1 ページ: 75-75
  • DOI: 10.1186/s12868-021-00680-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impaired olfactory ability associated with larger left hippocampus and rectus volumes at earliest stages of schizophrenia: A sign of neuroinflammation? (2020)
  • 著者名/発表者名: Masaoka Y, Velakoulis D, Brewer WJ, Cropley VL, Bartholomeusz CF, Yung AR, Nelson B, Dwyer D, Wannan CMJ, Izumizaki M, McGorry PD, Wood SJ, Pantelis C
  • 雑誌名: Psychiatry Research 巻: 23 ページ: 112909-112909
  • DOI: 10.1016/j.psychres.2020.112909
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hippocampus and Parahippocampus Volume Reduction Associated With Impaired Olfactory Abilities in Subjects Without Evidence of Cognitive Decline (2020)
  • 著者名/発表者名: Kubota Satomi、Masaoka Yuri、Sugiyama Haruko、Yoshida Masaki、Yoshikawa Akira、Koiwa Nobuyoshi、Honma Motoyasu、Kinno Ryuta、Watanabe Keiko、Iizuka Natsuko、Ida Masahiro、Ono Kenjiro、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: Frontiers in Human Neuroscience 巻: 14 ページ: 556519-556519
  • DOI: 10.3389/fnhum.2020.556519
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heart Rate and Respiration Affect the Functional Connectivity of Default Mode Network in Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa Akira、Masaoka Yuri、Yoshida Masaki、Koiwa Nobuyoshi、Honma Motoyasu、Watanabe Keiko、Kubota Satomi、Natsuko Iizuka、Ida Masahiro、Izumizaki Masahiko
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 14 ページ: 631-631
  • DOI: 10.3389/fnins.2020.00631
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 呼吸から嗅覚を捉える ―生きるための呼吸 感じる呼吸― 特集 におい、香りで嗅覚をまもる ―人生100年時代に挑む～疾患と嗅覚の特性、障害、訓練、教育そして楽しみ～ (2020)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり
  • 雑誌名: Aroma Research 巻: 21(2) ページ: 134-139
• [学会発表] Relation between severity of headache and amygdala volume in migraine patients. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kosuge, S., Masaoka, Y., Kasai, H., Honma, M., Kosuge, M., Shoji, D., Murakami, K., Yoshii, N., Matsui, M., Murakami, H., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 日本生理学会第101回記念大会
• [学会発表] 心のアンカーとしての呼吸－情動と記憶への効果を探る－ (2023)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり
  • 学会等名: 日本生理学会第101回記念大会
• [学会発表] Possible use an odor-induced autobiographical memory for reminiscence therapy. (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaoka, Y., Sugiyama, H., Watanabe, K., Yoshida, M., Yoshikawa, A., Koiwa, N., Honma, M., Iizuka, N., Honma, M., Ida, M., Ono, K., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 第46回日本神経科学大会
• [学会発表] Respiratory rhythm is associated with a recalibration of body perception. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kosuge, M., Honma, M., Masaoka, Y., Kosuge, S., Nakayama, M., Kamijo, S.,Shikama, Y., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 日本生理学会第101回記念大会
• [学会発表] Exploring the impact of hypersonic herp music on alpha activity: A study of music tone, high-frequency component and psychological factors. (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsui, M., Masaoka, Y., Koiwa, N., Honma, M., Shoji, M., Sakurai, S., Inagaki, K., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 日本生理学会第101回記念大会
• [学会発表] Scents of remembrance: unvelling the power of odors in eliciting vivid autobiographical memories and visual and frontal neuronal correlates in individuals. (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaoka, Y., Yoshikawa, A., Yoshikawa, A., Koiwa, N., Honma, M., Izumizaki, M.
  • 学会等名: Annual Meeting of the Neuroscience
  • 国際学会
• [学会発表] New granule cells in the olfactory bulb are associated with high respiratory input in an enriched odor environment. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, S., Masaoka, Y., Yoshikawa, A., Kamijo, S., Ohtaki, H., Koiwa, N., Honma, M., Sakikawa, K., Kobayashi, H., Shimane, T M., Izumizaki, M.
  • 学会等名: Annual Meeting of the Neuroscience
  • 国際学会
• [学会発表] 呼吸で心を整える 嗅覚の視点からのアプローチ (2023)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり
  • 学会等名: 第87回日本心理学会シンポジウム
• [学会発表] 呼吸でいざなうwell-being (2023)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり
  • 学会等名: 日本基礎理学療法学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] 香りで変わる呼吸と脳 (2023)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり
  • 学会等名: 第26回日本アロマテラピー学会
  • 招待講演
• [学会発表] Odor associated with memory-recalling could be a preventive method for cognitive impairment: investigating in human and animal studies (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaoka, Y., Yoshikawa, A., Kamimura, S., Ohtaki, H., Honma, M., Sakikawa, K., Kamijo, S., Yoshida, M., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 日本生理学会第100回記念大会
• [学会発表] Emotional and cognitive aspects of breathing explored in relation to olfaction (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuri Masaoka
  • 学会等名: The 15 th Oxford Conference on modeling and Control of Breathing
• [学会発表] 嗅覚刺激を用いた脳機能トレーニング法の創出 (2022)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり, 本間元康, 泉﨑雅彦
  • 学会等名: 第11回日本情動学会-第１回看護ケアサイエンス学会合同大会
• [学会発表] New granule cells in the olfactory bulb are associated with high respiratory input in an enriched odor environment (2022)
  • 著者名/発表者名: Masaoka, Y., Kamimura, S., Yoshikawa, A., Kamijo, S., Ohtaki, H., Koiwa, N., Honma, M., Sakikawa, K., Kobayashi, H., Izumizaki, M
  • 学会等名: 第45回日本神経科学大会
• [学会発表] 豊かな嗅覚環境と嗅球と海馬の神経再生 (2022)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり, 上村佐和, 吉川輝, 上條翔太郎, 大滝博和, 小岩信義, 本間元康, 﨑川慶, 小林一女, 泉﨑雅彦
  • 学会等名: 第25回アロマテラピー学会
• [学会発表] 嗅覚における辺縁系と前頭葉の機能的相互作用の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 﨑川慶, 政岡ゆり, 本間元康, 吉田正樹, 吉川輝, 上條翔太郎, 上村佐和, 小林一女, 泉﨑雅彦
  • 学会等名: 第25回アロマテラピー学会
• [学会発表] The activation of the fusiform gyrus associated with odor-induced autographical memory: reminding some familiar faces? (2021)
  • 著者名/発表者名: Masaoka, Y., Sugiyama, H., Watanabe, K., Kubota, S., Yoshida, M., Yoshikawa, A., Koiwa, N., Honma, M., Iiduka, N., Honma, M., Ida, M., Ono, K., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 第44回日本神経科学会/CJK第１回国際会議
• [学会発表] 香りによる記憶想起：検鏡高齢者の認知機能維持の有用性について (2021)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり
  • 学会等名: 第10回日本情動学会大会
• [学会発表] 呼吸で心を整える ー嗅覚の視点からのアプローチー (2021)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり
  • 学会等名: 第99回日本生理学会大会
• [学会発表] Functional interaction between the limbic system and the frontal regions could play a significant role in olfactory recognition (2021)
  • 著者名/発表者名: Sakikawa, K., Masaoka, Y., Honma, M., Yoshida, M., Yoshikawa, A., Kamijo, S., Kamimura, S., Kobayashi, H., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 第99回日本生理学会大会
• [学会発表] 香りの記憶、今、未来 (2021)
  • 著者名/発表者名: 政岡ゆり
  • 学会等名: 第24回日本アロマテラピー学会学術大会
• [学会発表] Autobiographical odor memory associated with an increase in connectivity between the left temporal regions and orbitofrontal cortex in elderly subjects: fMRI study. (2020)
  • 著者名/発表者名: Masaoka, Y., Sugiyama, H., Watanabe, K., Kubota, S., Yoshida, M., Yoshikawa, A., Koiwa, N., Honma, M., Iizuka, N., Honma, M., Ida, M., Ono, K., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会全国学術集会 第98回日本生理学会大会 合同大会
• [学会発表] Shallow olfactory sulcus observed prior to the morphological brain changes in olfactory regions in individuals with dysosmia. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, S., Masaoka, Y., Yoshii, N., Murakami, K., Yoshikawa, A., Yoshida, M., Honma, M., Kamijo, S., Sakikawa, K., Ida, M., Kobayashi, H., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会全国学術集会 第98回日本生理学会大会 合同大会
• [学会発表] The activation of the fusiform gyrus associated with odor-induced autobiographical memory: reminding some familiar faces? (2020)
  • 著者名/発表者名: Masaoka, Y., Sugiyama, H., Watanabe, K., Kubota, S., Yoshida, M., Yoshikawa, A., Koiwa, N., Honma, M., Iizuka, N., Honma, M., Ida, M., Ono, K., Izumizaki, M.
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会