運動負荷が反応抑制・変更機能に関わる大脳皮質活動に及ぼす影響の解明

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ヒトの認知機能のなかでも予定の運動方略を抑制あるいは変更するということは，環境内で最適な行動選択をするうえで重要である。これらの認知機能の研究は，実験室内でスタティックな座位姿勢にて行われてきたが，実際にこれらの認知機能が発揮される日常生活やスポーツの場面においては身体運動がともなう。運動負荷中の反応抑制・変更についての先行研究においては，生理指標をもとにコンセンサスの得られている結果はない。そこで，本研究では，運動負荷として自転車エルゴメーターによるペダリング運動を，反応抑制および反応変更機能の検討にStop-signal 課題ならびにChange-signal 課題を用い，さまざまな強度の運動負荷をともなう反応課題中の脳波出現様式から，本研究課題を解明することを目的とした。本年度においては，自転車エルゴメーターによるペダリング運動の運動負荷強度は，50%HRR（予備心拍数）の中等度群と，70%HRRの高強度群の2群に分けた。反応抑制課題としてStop-signal 課題を用い，運動負荷前，運動負荷中，運動負荷直後，運動負荷20分後の4局面の反応抑制機能について群間による比較検討を行なった。実験においては各局面での脳波，心拍数，Stop-signal 課題のパフォーマンスについて記録をした。その結果，運動負荷中の反応パフォーマンスに対する顕著な影響は認められなかった。これは本研究課題の難易度が低く，運動の影響が少なかった可能性が示唆された。また，α帯域活動において，運動負荷中に低強度運動群より高強度運動群が有意に低く，回復期では他条件よりも有意に増加しており，反応時間も延長していた。以上の結果より，高強度の運動負荷では脳活動水準の向上よりも，認知疲労への影響が顕著となる可能性が示唆された。