研究課題
本研究は、以下の2点を目的として設定している。１つ目の目的は、有酸素性運動がヒト脳内相互作用に与える影響を明らかにすることである。２つ目の目的は、ヒトとヒトがもたらす脳間相互作用と、他者と行う運動による効果の関係性を明らかにすることである。これらの目的達成のために３つの脳相互作用の解明を課題として挙げている。①脳領域間相互作用、②脳ネットワーク間相互作用、③脳間相互作用、である。①と②については、一過性有酸素性運動前後の脳活動を機能的磁気共鳴イメージング (fMRI) にて測定し、領域間の機能的結合あるいは効率的結合を解析することで検討する。③については、一過性有酸素性運動に「社会性暴露」の条件を付加することで運動効果が変調するか、そして運動効果の変調に生じる個人差およびその要因を検討する。当該年度は、①と②について明らかにすべく、一過性運動中および前後におけるfMRI撮像、解析に着手しており、最適な条件を探索している。また、運動による脳ネットワーク変調がなぜ起こりうるのか、という問いを明らかにすべく、その根幹として想定される脳幹活性について間接指標である瞳孔径を用いて検討を進めている。これら一連の検証の中で、脳の広範な活動変調に関連しうる運動時覚醒応答 (瞳孔径の増大、覚醒気分の高まり) が脳幹に位置する青斑核の構造的統合性と関連があることを示した。この知見は、脳幹青斑核が運動による覚醒応答に一部寄与している可能性を示唆する。今後、運動時覚醒応答と運動によって生じる脳相互作用の関係について明らかにすることで、運動に伴う脳相互作用変調をより詳細に明らかにできる可能性がある。
2: おおむね順調に進展している
本研究は、一過性有酸素性運動によって生じる脳領域間および脳ネットワーク間相互作用について明らかにすることを目的としている。また、ヒトとヒトがもたらす脳間相互作用が他者と運動を行うことによる脳機能変調に影響するか探索する。当該年度は、前年度から継続し、一過性運動による脳領域間・脳ネットワーク間相互作用の変化について探索している。また、運動時の脳活動測定についても検討中である。最適な撮像・解析条件について、MRIの専門家と議論を重ねながら検討を進めている。同時に、運動による脳相互作用の根幹として想定される脳幹部の活動を捉えるべく、その間接指標である瞳孔径を用いて運動時の動態について検討を進めた。運動に伴う脳相互作用の変化について検証するための準備は順調に進んでいるものの、もう一つの目的である、ヒトとヒトがもたらす脳間相互作用が他者と運動を行うことによる脳機能変調に影響を与えるか否かの検討については、今後展開予定である。以上を踏まえて、目的のひとつである運動による脳相互作用の変化について明らかにするための基盤が構築されつつあることから、本研究課題は順調に進んでいるといえる。
一過性運動による脳相互作用の変化について、最適な撮像・解析条件を確定させ随時測定および解析を進める。得られた結果は、論文として投稿できるよう準備を進める。本研究のもう一つの目的である、ヒトとヒトがもたらす脳間相互作用が他者と運動を行うことによる脳機能変調に影響を与えるか否か明らかにするために検討を行う。具体的には、一人で運動した場合と二人で運動した場合における脳活動、認知機能の変化を検証する。認知機能の測定には、実行機能を評価するストループ課題もしくは記憶能を評価する類似物体弁別課題を用いる予定である。脳活動評価については、運動前後の安静時fMRI、あるいは認知課題中の脳活動から測定する。また、他者と運動した際の脳機能変調の個人差を生む因子について、対象者の社会性や性格の特徴から検討する。
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The Journal of Physiological Sciences
巻: 72 ページ: 1-9
10.1186/s12576-022-00849-x
International Journal of Environmental Research and Public Health
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