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2021 年度 実績報告書

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

公募研究

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
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
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3年度には、Adolescent Brain Cognitive Development Studyのデータベースに登録されている4576名の子ども(9~11歳)から得られた2年間の縦断データを分析した。その結果、身体活動量が多く、体重が適正である(BMIが低い)ことは、認知機能の向上と関係していた。それらの関係を媒介する脳画像データ(皮質厚、面積、体積、溝の深さ、灰白質と白質のコントラスト)を調べた結果、灰白質と白質のコントラストがBMIと認知機能の関係を媒介していた。しかし、その媒介効果は非常に小かったことから、子どもの習慣的運動と認知機能の関係を媒介する要因を調べる上で、他の脳指標を用いる必要があることが示された。
また、中高齢者を対象とした後ろ向き横断研究の結果、幼少期の運動経験と認知機能の関係と最も強く関わる脳指標は、安静時の大脳半球間の機能的結合であることが示された。この結果をもとに、機能的近赤外分光分析法を用いて子どもの安静時の大脳半球間の機能的結合を評価することを新たに計画している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

初年度はAdolescent Brain Cognitive Development Studyのデータベースからデータをダウンロードし、分析まで行うことを計画していた。分析が予定以上に順調に進み、論文執筆、投稿まで進めることができた。このような理由から、当初の計画以上に進展していると評価できる。

今後の研究の推進方策

令和4年度には、子どもを対象とした追加実験(機能的近赤外分光分析法を用いた大脳半球間機能的結合の評価)を行う予定である。加えて、中高齢者を対象とした後ろ向き横断研究の結果を論文にまとめ、投稿を予定している。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] University of Basel(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      University of Basel
  • [国際共同研究] Edith Cowan University(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Edith Cowan University
  • [雑誌論文] Content validity and reliability of an enjoyable multicomponent agility test for boys: The N-challenge test2022

    • 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 ページ: 976~983

    • DOI

      10.1080/02640414.2022.2043698

    • 査読あり
  • [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 players2022

    • 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: NA ページ: 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 Structure2022

    • 著者名/発表者名
      Ludyga Sebastian、Ishihara Toru
    • 雑誌名

      SSRN Electronic Journal

      巻: NA ページ: 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 data2021

    • 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 structure2021

    • 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
  • [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 Health2021

    • 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 subjects2021

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Toru、Morita Noriteru、Nakajima Toshihiro、Yamatsu Koji、Okita Koichi、Sagawa Masato、Kamijo Keita
    • 雑誌名

      npj Science of Learning

      巻: 6 ページ: 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 Score2021

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro Chiaki、Ishihara Toru、Morita Noriteru
    • 雑誌名

      Research Square

      巻: NA ページ: NA

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-620557/v1

    • オープンアクセス
  • [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 cognition2021

    • 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 losing2021

    • 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 adulthood2021

    • 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 adulthood2021

    • 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

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公開日: 2022-12-28  

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