幼少期の運動習慣が中高齢期の認知機能を維持・増進させる神経機構とその個人差の解明

• 研究領域: 生涯学の創出－超高齢社会における発達・加齢観の刷新
• 研究課題/領域番号: 21H05332
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅰ)
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 石原 暢 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 助教 (10801631)
• 研究期間 (年度): 2021-09-10 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 身体活動 / 体力 / 体格 / 認知機能 / 磁気共鳴画像法 / 機能的近赤外分光分析法 / 運動 / 生活習慣

研究開始時の研究の概要

幼少期の習慣的運動は認知機能の発達を促し，その効果は中高齢期にまで継続されることが示唆されている．しかし，その基盤となる神経機構と個人差は検討されておらず，どのような場合に幼少期の習慣的運動が中高齢期の認知機能の維持・増進に貢献するのかは未解明である．本研究では，子どもを対象とした2年間の前向き縦断研究と中高齢者を対象とした後ろ向き横断研究により，幼少期の習慣的運動が中高齢期の認知機能を維持・増進させる背景にある脳の構造・機能的変化およびその個人差を明らかにする．

研究実績の概要

幼少期の習慣的運動は認知機能の発達を促し、その効果は中高齢期にまで継続されることが示されている。しかし、その基盤となる神経機構と個人差は検討されておらず、どのような場合に幼少期の習慣的運動が中高齢期の認知機能の維持・増進に貢献するのかは未解明である。本研究は、子どもを対象とした2年間の前向き縦断研究と中高齢者を対象とした後ろ向き横断研究により、幼少期の習慣的運動が中高齢期の認知機能を維持・増進させる背景にある脳の構造・機能的変化およびその個人差を明らかにすることを目的としている。
令和4年度には、個人差に着目した研究を実施した。幼少期の習慣的運動は中高齢期の大脳皮質厚および大脳半球間の機能的・構造的結合と正の相関関係を持つ一方で、大脳皮質神経突起密度、方向散乱と負の相関関係を持つことが示された。また、中高齢期の身体不活動、座位時間、喫煙、睡眠不足、肥満、低体力は大脳皮質厚および大脳半球間の機能的・構造的結合と負の相関関係を持つ一方で、大脳皮質神経突起密度、方向散乱と正の相関関係を持つことが示された。これらの結果は、幼少期に運動を行なっていたとしても、成人後の身体不活動、座位時間、喫煙、睡眠不足、肥満、低体力により、幼少期の運動の好影響が弱まることを示唆している。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Basel(スイス)
• [国際共同研究] Universite des Antilles(フランス)
• [国際共同研究] International Tennis Federation(英国)
• [国際共同研究] University of Basel(スイス)
• [国際共同研究] Edith Cowan University(オーストラリア)
• [雑誌論文] Extracurricular music and visual arts activities are related to academic performance improvement in school-aged children (2023)
  • 著者名/発表者名: Ishiguro Chiaki、Ishihara Toru、Morita Noriteru
  • 雑誌名: npj Science of Learning 巻: 8 号: 1 ページ: 7-7
  • DOI: 10.1038/s41539-023-00155-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Editorial: Performance optimization in racket sports: The influence of psychological techniques, factors, and strategies (2023)
  • 著者名/発表者名: Robin Nicolas、Ishihara Toru、Guillet-Descas Emma、Crespo Miguel
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 14 ページ: 1140681-1140681
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2023.1140681
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association between perceived exertion and executive functions with serve accuracy among male university tennis players: A pilot study (2023)
  • 著者名/発表者名: Kuroda Yuta、Ishihara Toru、Mizuno Masao
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 14 ページ: 1007928-1007928
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2023.1007928
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A narrative review of the relationship between early-life physical activity and later-life cognitive function (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Toru、Kyan Akira
  • 雑誌名: The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine 巻: 11 号: 3 ページ: 137-147
  • DOI: 10.7600/jpfsm.11.137
  • ISSN: 2186-8123, 2186-8131
  • 年月日: 2022-05-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Editorial: The effects of physical activity and exercise on cognitive and affective wellbeing (2022)
  • 著者名/発表者名: Chen Chong、Yau Suk Yu、Clemente Filipe Manuel、Ishihara Toru
  • 雑誌名: Frontiers in Behavioral Neuroscience 巻: 16 ページ: 1047758-1047758
  • DOI: 10.3389/fnbeh.2022.1047758
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of the <scp>COVID</scp> ‐19 pandemic on professional tennis players' match statistics: A large‐scale population‐based study (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Toru、Robin Nicolas、Naito Takashi、Murata Munenori、Crespo Miguel
  • 雑誌名: Scandinavian Journal of Medicine &amp; Science in Sports 巻: 32 号: 10 ページ: 1516-1518
  • DOI: 10.1111/sms.14216
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The nervous system as a pathway for exercise to improve social cognition (2022)
  • 著者名/発表者名: Ludyga S, Ishihara T, Kamijo K
  • 雑誌名: Exercise and Sport Sciences Reviews 巻: 50 号: 4 ページ: 203-212
  • DOI: 10.1249/jes.0000000000000300
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association of Cardiovascular Risk Markers and Fitness with Task-Related Neural Activity during Animacy Perception (2022)
  • 著者名/発表者名: ISHIHARA TORU、MIYAZAKI ATSUSHI、TANAKA HIROKI、MATSUDA TETSUYA
  • 雑誌名: Medicine and Science in Sports and Exercise 巻: 54 号: 10 ページ: 1738-1750
  • DOI: 10.1249/mss.0000000000002963
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Brain structural changes and the development of interference control in children with ADHD: The predictive value of physical activity and body mass index (2022)
  • 著者名/発表者名: Ludyga Sebastian、Ishihara Toru
  • 雑誌名: NeuroImage: Clinical 巻: 35 ページ: 103141-103141
  • DOI: 10.1016/j.nicl.2022.103141
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Content validity and reliability of an enjoyable multicomponent agility test for boys: The N-challenge test (2022)
  • 著者名/発表者名: Morita Noriteru、Ishihara Toru、Yamamoto Rihito、Shide Noriyuki、Okuda Tomoyasu
  • 雑誌名: Journal of Sports Sciences 巻: 40 号: 9 ページ: 976-983
  • DOI: 10.1080/02640414.2022.2043698
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Investigating the role of age and maturation on the association between tennis experience and cognitive function in junior beginner to intermediate-level tennis players (2022)
  • 著者名/発表者名: Turner Mitchell、Ishihara Toru、Beranek Philipp、Turner Kate、Fransen Job、Born Philipp、Cruickshank Travis
  • 雑誌名: International Journal of Sports Science & Coaching 巻: 17 号: 5 ページ: 174795412110558-174795412110558
  • DOI: 10.1177/17479541211055841
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Longitudinal Associations Between Physical Activity, Body Mass Index and Inhibitory Control in Children with ADHD: Mediation by Brain Structure (2022)
  • 著者名/発表者名: Ludyga Sebastian、Ishihara Toru
  • 雑誌名: SSRN Electronic Journal 巻: NA
  • DOI: 10.2139/ssrn.4008157
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The effects of acute aerobic exercise on executive function: A systematic review and meta-analysis of individual participant data (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Toru、Drollette Eric S.、Ludyga Sebastian、Hillman Charles H.、Kamijo Keita
  • 雑誌名: Neuroscience & Biobehavioral Reviews 巻: 128 ページ: 258-269
  • DOI: 10.1016/j.neubiorev.2021.06.026
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Childhood exercise predicts response inhibition in later life via changes in brain connectivity and structure (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Toru、Miyazaki Atsushi、Tanaka Hiroki、Fujii Takayuki、Takahashi Muneyoshi、Nishina Kuniyuki、Kanari Kei、Takagishi Haruto、Matsuda Tetsuya
  • 雑誌名: NeuroImage 巻: 237 ページ: 118196-118196
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2021.118196
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of prenatal exposure to phthalates on epigenome-wide DNA methylations in cord blood and implications for fetal growth: The Hokkaido Study on Environment and Children's Health (2021)
  • 著者名/発表者名: Miura Ryu、Ikeda-Araki Atsuko、Ishihara Toru、Miyake Kunio、Miyashita Chihiro、Nakajima Tamie、Kobayashi Sumitaka、Ishizuka Mayumi、Kubota Takeo、Kishi Reiko
  • 雑誌名: Science of The Total Environment 巻: 783 ページ: 147035-147035
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.147035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential effects of changes in cardiorespiratory fitness on worst- and best- school subjects. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishihara T, Morita N, Nakajima T, Yamatsu K, Okita K, Sagawa M, Kamijo K.
  • 雑誌名: npj Sci Learn 巻: 1 号: 1 ページ: 8-8
  • DOI: 10.1038/s41539-021-00086-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Extracurricular Activity on Music and Visual Art Associates with Children’ Academic Achievement by Transferring Each Subject Score (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishiguro Chiaki、Ishihara Toru、Morita Noriteru
  • 雑誌名: Research Square 巻: NA
  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-620557/v1
  • オープンアクセス
• [学会発表] 若年成人の睡眠習慣と脳構造の関係 (2023)
  • 著者名/発表者名: 韓天放, 宮崎淳, 丁同芳, 松田哲也, 石原暢
  • 学会等名: 日本体力医学会 第37回近畿地方会
• [学会発表] 若年成人の体力および心血管リスクマーカーと脳構造・機能の関係 (2023)
  • 著者名/発表者名: 丁同芳, 宮崎淳, 韓天放, 松田哲也, 石原暢
  • 学会等名: 日本体力医学会 第37回近畿地方会
• [学会発表] 相互協調的自己観を支える脳機能・脳構造ネットワーク (2023)
  • 著者名/発表者名: 李 述冰, 山田 順子, 石原 暢, 村山 美穂, 高橋 英彦, 松田 哲也, 高岸 治人
  • 学会等名: 第25回日本ヒト脳機能マッピング学会
• [学会発表] 一過性運動が認知機能に与える影響ー調整変数に着目したIPDメタ分析ー (2022)
  • 著者名/発表者名: 石原暢
  • 学会等名: 第77回日本体力医学会大
  • 招待講演
• [学会発表] 身体的健康と脳の健康、社会性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 石原暢
  • 学会等名: 日本社会心理学会第63回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 幼少期の運動経験と将来の認知機能 (2022)
  • 著者名/発表者名: 石原暢
  • 学会等名: 第30回日本運動生理学会大
  • 招待講演
• [学会発表] マラソンタイムの個人内変動における性差 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大森由理, 石原暢
  • 学会等名: 北海道体育学会第61回大会
• [学会発表] COVID-19の流行に伴うツアーの中断がプロテニスプレーヤーの試合統計に与えた影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 石原 暢, Nicolas Robin, 内藤 貴司, 村田 宗紀, Miguel Crespo
  • 学会等名: 日本テニス学会
• [学会発表] 思春期世代の子どもの向社会行動を支える脳機能・脳構造 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高岸治人, 石原 暢, 山田順子, 松田哲也
  • 学会等名: 日本社会心理学会第63回大会
• [学会発表] Contribution of diffusion MRI tractography to the understanding of the relationship between physical function and working memory in healthy young adults (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, A, Matsuda, T, Ishihara, T
  • 学会等名: NEURO2022
• [学会発表] Multimodal imaging brain markers of physical-cognitive health interaction in young adults (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, T, Miyazaki, A, Matsuda, T
  • 学会等名: NEURO2022
• [学会発表] Relevance of perceived exertion and neurocognitive functions on serve accuracy among male university tennis players (2022)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, Y, Ishihara, T
  • 学会等名: NEURO2022
• [学会発表] 大脳皮質構造と年齢、体組成、運動習慣の関係 (2022)
  • 著者名/発表者名: 石原暢, 宮崎淳, 高岸治人, 松田哲也
  • 学会等名: 第24回日本ヒト脳機能マッピング学会
• [学会発表] 体力・肥満と認知機能 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石原暢
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「脳・環境・臓器間ネットワークと社会性」
  • 招待講演
• [学会発表] 学力とスポーツ競技力を同時に高めることは可能なのか？ (2021)
  • 著者名/発表者名: 石原暢
  • 学会等名: 第76回日本体力医学会大会, シンポジウム11 「運動・スポーツと脳 ―文武両道は成り立つのか？―」
  • 招待講演
• [学会発表] 運動・体力と認知機能の関係：脳マルチモーダルMRI研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石原暢
  • 学会等名: 第４回 スポーツニューロサイエンス研究会, シンポジウム 「新しいライフスタイルに向けた運動と脳神経科学」
  • 招待講演
• [学会発表] 運動・体力と脳内ネットワーク (2021)
  • 著者名/発表者名: 石原暢
  • 学会等名: 第29回日本運動生理学会大会, シンポジウム3 「運動がもたらす認知機能の変化：最新の知見と展望」
  • 招待講演
• [学会発表] 運動が子どもの学力と認知機能に与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石原暢
  • 学会等名: 第2回日本体力医学会北九州地方会学術集会, シンポジウム 「脳の健康への身体活動科学の貢献」
  • 招待講演
• [学会発表] Association of cardiovascular risk markers and physical fitness with task-related neural activity during social cognition (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, T., Miyazaki, A., Tanaka, H., & Matsuda, T.
  • 学会等名: 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
• [学会発表] Playing in online eSport tournament enhances psychological vigor with neurohumoral responses to winning or losing (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Monma, T., Sagayama, H., Hyodo, K., Shima, T., Ishihara, T., Fujii, N., & Takagi, H.
  • 学会等名: 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
• [学会発表] 思春期以前の親からの拒絶体験と成人期の海馬体積および社会機能 (2021)
  • 著者名/発表者名: 川元茉莉乃, 高岸治人, 石原暢, 髙木俊輔, 金井良太, 杉原玄一, 髙橋英彦, 松田哲也
  • 学会等名: 第5回ヒト脳イメージング研究会
• [学会発表] 多要素で構成されるアジリティテスト「Nチャレンジ」の信頼性および妥当性 (2021)
  • 著者名/発表者名: 森田憲輝, 石原暢, 山本理人, 志手典之, 奥田知靖
  • 学会等名: 日本体育・スポーツ・健康学会第71回大会
• [学会発表] eスポーツのオフラインプレーが高める気分とオキシトシン分泌 (2021)
  • 著者名/発表者名: 松井崇, 門間貴史, 下山寛之, 兵頭和樹, 島孟留, 石原暢, 藤井直人, 高木英樹
  • 学会等名: 日本体育・スポーツ・健康学会第71回大会
• [学会発表] Development of inequity aversion: A cross sectional study from adolescence to adulthood (2021)
  • 著者名/発表者名: Shou, Q., Miyazaki, A., Yamada, J., Tanaka, H., Ishihara, T., Fujii, T., Takahashi, M., Okada, H., Matsuda, T., & Takagishi, H.
  • 学会等名: The 32nd International Congress of Psychology
  • 国際学会
• [学会発表] Developmental changes in trust and reciprocity: Cross sectional study from adolescence to adulthood (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamada, J., Miyazaki, A., Shou, Q., Tanaka, H., Ishihara, T., Fujii, T., Takahashi, M., Okada, H., Matsuda, T., & Takagishi, H.
  • 学会等名: The 32nd International Congress of Psychology
  • 国際学会