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運動時fMRIで探る超低強度運動が気分と認知を高める脳内メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 22K17808
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関流通経済大学

研究代表者

諏訪部 和也  流通経済大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (80816413)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード超低強度運動 / 気分 / 認知機能 / MRI
研究開始時の研究の概要

運動が気分や認知機能などのメンタルヘルスに有益であることが明らかになりつつあるが、どんな運動が効果的か、またその作用機序は未解明である。申請者らは、軽い強度の有酸素運動が海馬や前頭前野の認知機能を高める効果を明らかにしてきた。想定されるメカニズムの一つとして、軽運動時には単に運動関連領域が賦活するだけでなく、海馬や前頭前野など認知機能に関連する脳領域の活動が調節されることで機能が高まることが考えられるが、仮説の域を出ない。本研究は、機能的MRI(fMRI)を用いて運動時及び運動前後の脳活動パターンを評価し、気分や認知機能を高める超低強度運動の効果の脳内メカニズムを明らかにする。

研究成果の概要

運動、特に超低強度(very light intensity)の有酸素運動が気分や認知機能などのメンタルヘルスに有益であることが明らかになりつつある。その脳内メカニズムは未解明であるが、運動時に運動関連領域だけでなく、海馬や前頭前野など認知関連領域の活動パターンが調節される可能性がある。本研究は、MRI対応エルゴメータを用いた運動時及び運動前後のfMRI計測からこの仮説の検証を試みた。体動による影響から運動時の分析は困難であったが、体動の大きかった者を除外し、運動前後を対象にした分析から、海馬と認知・運動関連領域を含む他の領域との機能的結合は、運動前と比較して運動後に強化される傾向が見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超低強度運動が気分や認知機能を高める脳内メカニズムに関して、運動時の脳活動計測では信頼できるデータの取得、分析には至らなかったが、運動前後のデータを用いた分析から、仮説を一部支持する結果が得られた。これらの成果は、認知機能に対する運動効果の脳内メカニズム解明に向けた研究を加速させると同時に、運動時の脳活動計測に関する研究を進める上で貴重な知見となり得る。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Improvement of mnemonic discrimination with acute light exercise is mediated by pupil-linked arousal in healthy older adults2024

    • 著者名/発表者名
      Suwabe Kazuya、Kuwamizu Ryuta、Hyodo Kazuki、Yoshikawa Toru、Otsuki Takeshi、Zempo-Miyaki Asako、Yassa Michael A.、Soya Hideaki
    • 雑誌名

      Neurobiology of Aging

      巻: 133 ページ: 107-114

    • DOI

      10.1016/j.neurobiolaging.2023.09.006

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] ラジオ体操第一の音楽伴奏が気分や体つくり運動のねらいに対する自己評価に及ぼす影響:大学生を対象にした検討2024

    • 著者名/発表者名
      諏訪部和也
    • 雑誌名

      流通経済大学スポーツ健康科学部紀要

      巻: 17 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Groove Rhythm Enhances Exercise Impact on Prefrontal Cortex Function in Groove Enjoyers2023

    • 著者名/発表者名
      Fukuie Takemune、Suwabe Kazuya、Kawase Satoshi、Shimizu Takeshi、Ochi Genta、Kuwamizu Ryuta、Sakairi Yosuke、Soya Hideaki
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 531 ページ: 117-129

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2023.08.039

    • 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] Mild exercise improves executive function with increasing neural efficiency in the prefrontal cortex of older adults2023

    • 著者名/発表者名
      Kyeongho Byun, Kazuki Hyodo, Kazuya Suwabe, Takemune Fukuie, Min-seong Ha, Chorphaka Damronthai, Ryuta Kuwamizu, Hikaru Koi-zumi, Michael A. Yassa, Hideaki Soya
    • 雑誌名

      GeroScience

      巻: - 号: 1 ページ: 309-325

    • DOI

      10.1007/s11357-023-00816-3

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] 低強度運動による高齢者の記憶向上効果を予測する瞳孔動態2023

    • 著者名/発表者名
      諏訪部和也
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: 73 ページ: 675-680

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] A possible contribution of the locus coeruleus to arousal enhancement with mild exercise: evidence from pupillometry and neuromelanin imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Yudai、Suwabe Kazuya、Nagano-Saito Atsuko、Saotome Kousaku、Kuwamizu Ryuta、Hiraga Taichi、Torma Ferenc、Suzuki Kenji、Sankai Yoshiyuki、Yassa Michael A、Soya Hideaki
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex Communications

      巻: 4 号: 2 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1093/texcom/tgad010

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Pupil-linked arousal with very light exercise: pattern of pupil dilation during graded exercise2022

    • 著者名/発表者名
      Kuwamizu R, Yamazaki Y, Aoike N, Ochi G, Suwabe K, Soya H
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 72 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1186/s12576-022-00849-x

    • 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] Cognitive fatigue due to exercise under normobaric hypoxia is related to hypoxemia during exercise2022

    • 著者名/発表者名
      Ochi Genta、Kuwamizu Ryuta、Suwabe Kazuya、Fukuie Takemune、Hyodo Kazuki、Soya Hideaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-022-14146-5

    • 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] Groove rhythm stimulates prefrontal cortex function in groove enjoyers2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuie Takemune、Suwabe Kazuya、Kawase Satoshi、Shimizu Takeshi、Ochi Genta、Kuwamizu Ryuta、Sakairi Yosuke、Soya Hideaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11324-3

    • 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
  • [学会発表] Development of bedtime stretching program enhancing mood and cognitive function2023

    • 著者名/発表者名
      Suwabe Kazuya、Hyodo Kazuki、 Otsuki Takeshi
    • 学会等名
      European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-groove music boosts self-selected jogging speed and positive mood in university students2023

    • 著者名/発表者名
      Hirota Yuma、Suwabe Kazuya、Otsuki Takeshi、Kawase Satoshi
    • 学会等名
      European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マーカーレス動作分析システムを用いた体幹回旋動作の評価法開発2023

    • 著者名/発表者名
      諏訪部和也、大津卓也
    • 学会等名
      日本体操学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Human brain activity during very light intensity exercise using MRI- compatible ergometer: the second preliminary analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Suwabe, Atsuko Nagano-Saito, Yudai Yamazaki, Ryuta Kuwamizu, Akira Matsushita, Morimasa Kato, Kenji Suzuki, Hideaki Soya
    • 学会等名
      ARIHHP Human High Performance Forum 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 軽度低酸素による海馬機能変化はSpO2低下に依存する2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑雄大、李東旻、諏訪部和也、越智元太、青池直樹、桑水隆多、征矢英昭
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] スポーツ健康科学部 諏訪部准教授らの新研究結果が米科学誌に掲載!

    • URL

      https://www.rku.ac.jp/news/39743/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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