【研究領域課題番号】22K19807 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳 / BMI / デコーディング / 視覚 / 脳波

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2022-06-30 - 2024-03-31

【配分額】6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)

【研究領域課題番号】19H01086 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳 / 腸内細菌 / 発達 / リズム / 脳波 / NIRS / 共生 / 腸 / 乳児 / 自発活動 / EEG

【研究成果の概要】

発達期の脳を対象とし、機能的近赤外分光法(fNIRS)及び脳波計測を行い、生後３ヶ月児に生じる静睡眠中の紡錘波が、近傍の脳領域で脳血流の減少を引き起こすことを明らかにした。モデル研究により、脳の自発活動、脳血流、酸素代謝のリズムが、自発的に統合される機構を示した。16SrRNAメタゲノム解析による腸内細菌叢の分析と脳機能計測と分析を同時に行い、それらの間のあり得る関連性を実証するための基盤となるデータを得た。さらに、個人内の腸内細菌叢の生後発達の詳細について、100回以上に及ぶ強縦断データを得た。

【研究の社会的意義】

乳児期の脳の発達において、睡眠紡錘波の生成が、脳の血流変化を通じて、脳の維持機構を担う可能性を示した。また、腸内細菌叢との共生が脳の発達に及ぼす影響を実証するための基礎的なデータを得た。脳の発達と共生に関する新たな考え方を示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)

【研究分野】基盤・社会脳科学

【研究領域課題番号】26242086 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

発達 / 脳 / 睡眠 / 乳児 / 脳波 / NIRS / ネットワーク

【研究成果の概要】

睡眠時の乳児における脳の機能的ネットワークの発達を調べる研究を行った。生後２ヶ月および３ヶ月児を対象とし、睡眠中の脳活動の計測を行った。昼間に研究室に来訪した乳児が自然に入眠した状態で、脳の広い領域をカバーする94チャンネルNIRSを装着した。また、睡眠状態(sleep state)を計測するために、脳波および眼電計測用の電極を装着した。睡眠中の体動等の行動をビデオで観察しながら、約 20分程度の計測を行った。計測終了後、脳波・眼電および行動より、30秒ごとに睡眠を動睡眠と静睡眠とに分類した。NIRSによって得られた酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの相対的濃度変化に関する時系列データに関して、５分以上同一の睡眠状態が継続するエポックを抽出し、機能的ネットワークの指標として、すべてのチャンネル間の時間相関や位相同期の計算を行った。睡眠状態に応じた機能的ネットワークの変化に着目した分析を行った。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31

【配分額】15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)

【研究分野】体育学

【研究領域課題番号】14208005 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

運動処方 / ストレス / メンタルヘルス / 自律神経機能 / PET / 大脳皮質運動野 / 骨格筋 / 疲労 / 脳 / 糖 / 最大酸素摂取量 / 乳酸 / 情動 / 脳活動 / エネルギー代謝 / 遊離脂肪酸 / 扁桃体 / 橋網様体 / 随意運動 / 大脳基底核 / 視床 / 大脳辺縁系 / 精神活動 / 循環機能 / 脳波 / 心拍数 / 血圧 / 血流量

【研究成果の概要】

本研究では、運動が慢性ストレス症候群の生理機能に及ぼす影響を自律神経機能、呼吸循環系、脳機能の応答を指標として検討し、メンタルヘルス改善のための運動処方プログラムの開発を行うための基礎的資料を得ることを目的とした。呼吸循環系の研究では、中高齢者に対するコンバインドトレーニングすなわち有酸素性及び無酸素性トレーニングの実施がメンタルストレス、体力、頸動脈循環、生活習慣病の危険因子に及ぼす影響を明らかにし、高齢者のストレス、Quality of Life(QOL)、体力を維持・強化する運動の方法を検討することを目的とした。その結果、1)うつ尺度は習慣的な運動の実施により低下する傾向にあったがその変化は有意ではなかった。2)脚の筋力の指標である脚伸展パワーが約20%増加した。3)エネルギー代謝に関連する脚の血流量が約35%増加した。4)脳の血流量を示す頚動脈血流量が有意に約20%増加した。以上の結果から、複雑な運動模倣タスク、等尺性筋力トレーニング、水中での動的運動で構成される6ヶ月間のコンバインドトレーニングによって、筋力、脚血流、脳血流が増加することが示唆された。脳の生理的変化を検討した研究の結果、運動時には安静時に比べ、運動野、補足運動野、小脳、大脳基底核に有意な脳活動の上昇が認められた。実験室内での単純な自転車運動時でも記憶や動機付け、情動に深く関与する大脳基底核に活性が認められた。また、脳活動と末梢血中の基質濃度変化に相関が認められ、基質が間接的に運動時・後に起こる情動の変化に関与する可能性が示された。橋網様体の活動と運動時の乳酸濃度との間に有意な正の相関が認められた。扁桃体の活動がFFA濃度の増加と負の相関を示したことは、運動が情動を改善する一因になる可能性を示唆している。本結果は、身体運動が慢性ストレスに対する防御に有効な対策であることを示唆している。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2002 - 2005

【配分額】47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円)