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2019 年度 実施状況報告書

運動による認知機能や気分の改善およびその効果を修飾する生活習慣要因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K10820
研究機関熊本県立大学

研究代表者

松本 直幸  熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (00252726)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード中強度運動 / 反応抑制 / 短期記憶 / 認知的干渉 / 前頭前野 / 光イメージング
研究実績の概要

本研究は、単発的な運動がどのような種類の認知機能の改善に有効かについて検証することを目的としている。運動による気分改善効果をうつ病など心の病の「予防」のために利用していくには、まず、単発的な運動の効果を明確にしていくことが必須である。2019年度は、①競合する反応行動を抑制し(反応抑制)、適切な行動を選択するフランカー課題、および②情報の短期的保持とそれを逐次更新する能力を評価する2-back課題を用いて、事前に行う短時間中強度の自転車運動による認知機能への影響を検証した。さらに、上記の課題はいずれも前頭前野の関与が強いとされているので、新規に購入した光イメージング脳機能測定装置(fNIRS)を用いて、今年度は前頭前野の血流量の変化についても検証した。
その結果、フランカー課題では、認知的干渉量が運動条件でのみ有意に減少した(プレ49.9 vs. ポスト38.9 ms, p < 0.05)。2-back課題では、反応時間、正解率ともに運動の効果はみられなかった。しかし、いずれの課題においても、前頭前野の血流量は、運動後の課題遂行中においてのみ有意に高値であった(フランカー課題における血流の変化量[ポストとプレの差]:運動条件0.82 vs. 安静条件0.17 mM・mm, p < 0.001, 2-back課題:運動条件0.78 vs. 安静条件0.09 mM・mm, p < 0.01)。
すなわち、運動により注意機能を司る前頭前野が活性化し注意力が高まったことで、不必要な情報に惑わされず適切な選択を行うという能力が向上したことが示唆された。一方、2-back課題で運動の効果が得られなかったことから、より難易度が高い課題では運動の効果が得られにくいことが示唆された

現在までの達成度 (区分)
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

ヒトを対象とした実験については、概要欄に記載した内容以外に、運動の種類(強度)を変えての検証など、解析途中のデータがあり、概ね計画通りに進んでいる。ただし動物実験については、現在のところ一時休止状態である。ヒト対象の実験はこれまでの成果と合わせ、着実に前進している状況なので、まずはヒト対象実験に注力しているためである。

今後の研究の推進方策

ヒトを対象とした実験は、2018年度に導入できた光イメージング脳機能測定装置(fNIRS)を用いて、これまでに検証してきた課題を中心に、課題遂行中の前頭前野脳血流量をモニターしながら実験を進める。また、当初予定の計画(自転車運動による認知機能への効果の検証)に加え、事前に行う運動の種類にバリエーションを持たせ、運動種の違いが認知機能課題成績に及ぼす影響についても並行して実施予定である。すでに自転車運動と比べて低強度のストレッチを事前に行うことの効果について、検証を進めている。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の支出を抑制的に執行したことで、約20万円の繰り越しが生じた。繰越金は、今後のヒト対象実験の被験者謝金等に充てる予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Characteristics of blood pressure, arterial stiffness, and physical fitness in older adult Japanese community dwellers: a cross-sectional observational study2019

    • 著者名/発表者名
      Nishiwaki Masato、Ogawa Noriko、Nanayama Chika、Matsumoto Naoyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 8 ページ: 187~193

    • DOI

      https://doi.org/10.7600/jpfsm.8.187

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 事前の短時間中強度運動は空間情報処理能力を向上させる2019

    • 著者名/発表者名
      松本 直幸・山口 裕嗣・入部 祐郁・西脇 雅人
    • 学会等名
      日本運動生理学会
  • [学会発表] 高齢者の友人との交流人数が認知機能関連指数に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      山下 涼空・小林 咲波・小川 宣子・七山 知佳・松本 直幸・西脇 雅人
    • 学会等名
      日本体力医学会

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公開日: 2021-01-27  

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