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脳が萎縮しても認知機能が維持されるメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K17634
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59030:体育および身体教育学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

浅原 亮太  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (90847584)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード脳萎縮 / 脳白質の統合性 / MRI / 認知機能 / 加齢 / 脳活動 / 脳血流量
研究開始時の研究の概要

わが国では、認知症高齢者の急増が医療・社会的問題となっており、認知症の進行を抑制できる早期段階で発見することが求められている。認知症は認知機能検査や脳萎縮の程度から診断される。しかし、脳の萎縮と認知機能が対応しない高齢者が多く存在し、これが認知症の診断や早期発見を困難にしている原因の一つと考えられる。高齢者では、認知課題時の脳活動が若年者よりも高くなることが報告されており、脳の萎縮により生じうる機能低下を代償するためのメカニズムが働いていることが示唆される。そこで、本研究では、脳の構造と神経活動の統合的な評価から、脳の形態と認知機能の“不一致”を生み出すメカニズムの解明を目指す。

研究成果の概要

認知症は、認知機能検査や脳の形態評価から総合的に診断されるが、脳萎縮と認知機能が対応しない高齢者が多く存在し、認知症の早期発見を困難にしている原因の一つと考えられる。本研究の目的は、脳の形態と認知機能の“不一致”を解き明かすことである。健常高齢者50名、軽度認知障害者50名の脳の形態計測から、脳の萎縮の程度は海馬など一部の領域を除き、健常高齢者と軽度認知障害者で大きな差はなかった。一方で、認知課題時の脳活動、脳血流動態に関しては、健常高齢者と軽度認知障害者で異なる動態を示すことが確認された。この結果は、脳活動や脳血流動態が、脳の形態と認知機能の“不一致”を説明する可能性があることを示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、脳萎縮が引き起こしうる認知機能低下を抑止するための、残存している脳神経の活動亢進という新たな認知機能制御のメカニズムが解明された。本研究成果は、脳の萎縮と認知機能の“不一致”を説明する基礎的メカニズムの解明のみならず、脳の構造と活動の評価により、認知症の前段階である軽度認知障害と診断されるよりもさらに早い段階で、認知機能低下の兆候を検出することにもつなげられる可能性がある。これは、認知症の進行を抑制する薬剤や運動などの早期介入による効果の最大化、ひいては健康寿命の延伸につなげられることが期待出来る。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Prefrontal oxygenation is quantified with time-resolved near-infrared spectroscopy: effect of sex on baseline oxygenation and the response during exercise2023

    • 著者名/発表者名
      Ryota Asahara, Kanji Matsukawa.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      巻: 325 号: 1 ページ: R31-R44

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00048.2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運動から認知を予測する2023

    • 著者名/発表者名
      浅原亮太、石井圭、小林吉之、小峰秀彦
    • 雑誌名

      理学療法

      巻: 40(9) ページ: 835-843

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Respiratory Monitoring by Ultrafast Humidity Sensors with Nanomaterials: A Review2022

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kano, Nutpaphat Jarulertwathana, Syazwani Mohd-Noor, Jerome K. Hyun, Ryota Asahara, Harutaka Mekaru
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 22 号: 3 ページ: 1251-1251

    • DOI

      10.3390/s22031251

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Regional difference in prefrontal oxygenation before and during overground walking in humans: a wearable multichannel NIRS study2022

    • 著者名/発表者名
      Asahara Ryota、Ishii Kei、Liang Nan、Hatanaka Yukari、Hihara Kei、Matsukawa Kanji
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology

      巻: 322 号: 1 ページ: R28-R40

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00192.2021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Central command-related increases in blood velocity of anterior cerebral artery and prefrontal oxygenation at the onset of voluntary tapping2021

    • 著者名/発表者名
      Kanji Matsukawa, Ryota Asahara, Minami Uzumaki, Yoshiki Hashiguchi, Kei Ishii, Jijia Wang, Scott A Smith
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol

      巻: 321 号: 3 ページ: H518-H531

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00062.2021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Acute effect of moderate aerobic exercise on the cerebral neural activity during task switching in healthy young and older adults: A randomized crossover study2024

    • 著者名/発表者名
      Ryota Asahara, Marina Fukuie, Daisuke Hoshi, Jun Sugawara, Takashi Tarumi
    • 学会等名
      日本生理学会第101回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Prefrontal oxygenation was quantified with a time-resolved near-infrared spectroscopy: effect of sex on baseline oxygenation at rest and the response during exercise2023

    • 著者名/発表者名
      Ryota Asahara
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知機能が低下した高齢ドライバーの特徴2021

    • 著者名/発表者名
      浅原亮太、伊﨑翼、石井圭、小峰秀彦、北﨑智之、赤松幹之、新井哲明、鶴嶋英夫
    • 学会等名
      自動車技術会 2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 軽度認知障害者における体幹加速度から得られる歩行指標の特徴2021

    • 著者名/発表者名
      浅原亮太、石井圭、伊﨑翼、小林吉之、小峰秀彦
    • 学会等名
      第42回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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