Neural mechanisms of the effects of very light intensity exercise on mood and cognitive function: an fMRI study

极轻强度运动对情绪和认知功能影响的神经机制：功能磁共振成像研究

• 批准号: 22K17808
• 负责人: 諏訪部 和也
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Ryutsu Keizai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17808/
• 关键词: 超低強度運動; 気分; 認知機能; MRI

本研究では、fMRIとMRI対応非磁性体エルゴメータを用いて運動時及び運動前後の脳活動パターンを評価し、超低強度運動（最大酸素摂取量の37%以下）による気分及び認知機能向上効果の脳内メカニズムの一端を明らかにすることを目的とする。2年間計画の1年目である2022年度は、研究倫理申請、被験者募集等の準備を行った後、実験を遂行した。実験は、運動時のMRI計測を行うMRI実験と、MRI計測は行わず、運動前後の認知機能の変化を測定する認知実験の２つの実験を別日に実施した。どちらの実験も同一の被験者を対象とした。【MRI実験】運動条件と安静条件の２条件を別日に課すクロスオーバーデザインにて実験を行った。運動条件では、MRI対応エルゴメータを用いて12分間の運動を行った。安静条件では、運動をせずに仰臥位安静を保たせた。運動強度を被験者ごとに正確に規定するため、事前の運動負荷試験によりVO2peakを測定し、その30％（超低強度）になるように運動負荷を決定した。体動ノイズを抑制するため、確立した手法により頭部を固定し、運動前・運動中・運動後に全脳をEPI法により撮像した。運動前後の気分を二次元気分尺度（TDMS）により測定した。【認知実験】10分間の超低強度運動の前後にStroop課題及び類似物体を用いた再認課題を課し、前頭前野や海馬の認知機能の変化を測定した。加えて、脳幹を起点とした覚醒系の神経化学的マーカーとして、アイトラッキングシステムにより瞬目率や瞳孔径を計測した。今後、運動前後の認知機能の変化と運動時脳活動変化との相関性を見ることで気分や認知機能への運動効果の脳内メカニズムを探索する。

This study で は, fMRI と MRI 応 seaborne non-magnetic body エ ル ゴ メ ー タ を with い て の before and after exercise and び sports activities 脳 パ タ ー ン を review 価 し, low intensity exercise (37% maximum acid element, take の) に よ る 気 points and cognitive function working up fruit び の 脳 within メ カ ニ ズ ム の end を Ming ら か に す る こ と を purpose と す る. The plan for the two-year period is as follows: for the year である of 2022, preparations such as the application for research ethics and the recruitment of research subjects will be carried out を. After った, the practical application will be conducted を and た will be carried out. Be 験 は, sports の MRI measuring line を う MRI be 験 と, MRI measuring line は わ ず の cognitive function before and after, sports の variations change を determination す る cognitive be 験 の 2 つ の be 験 を に don't day be applied し た. <s:1> ちら <s:1> the experimentrist the same experimentrist を the object と た た. 【 MRI be 験 】 movement condition の と quiet condition 2 を lesson don't day に す ク ロ ス オ ー バ ー デ ザ イ ン に て be 験 を line っ た. Exercise conditions: で で, MRI: 応エ 応エ ゴメ ゴメ で タを タを タを タを use で て for 12 minutes of <s:1> exercise を for った. Quiet conditions: で で; exercise: をせずに; supine position; quiet: を; maintain: たせた. Exercise intensity を by 験 ご と に に rules right す る た の め, advance sports load test に よ り VO2peak を し, そ の 30% (low intensity) に な る よ う に sports load を decided し た. Sedentary ノ イ ズ を inhibit す る た め, establish し た gimmick に よ り を head fixed し, sports exercise, sports, before after に all 脳 を EPI method に よ り pinch of like し た. The <s:1> gas fraction を before and after exercise and the determination of the two-dimensional gas fraction scale (TDMS) によ によ た. 【 Cognitive Experiment 】10 minutes of <s:1> ultra-low intensity exercise <e:1> before and after にStroop topic and び similar objects を use <s:1> た re-recognition topic を class <s:1>, prefrontal field や hippocampal <s:1> cognitive function <e:1> changes を measurement た. Add え て starting point, dry 脳 を と し た 覚 wake is の god 経 chemical マ ー カ ー と し て, ア イ ト ラ ッ キ ン グ シ ス テ ム に よ り blink rate や pupil aperture を measuring し た. の cognitive function before and after in the future, sports の - when と movement 脳 activities - the と の phase masato sex を see る こ と で 気 points や cognitive function へ の movement working fruit の 脳 within メ カ ニ ズ ム を explore す る.

项目成果

Human brain activity during very light intensity exercise using MRI- compatible ergometer: the second preliminary analysis

使用 MRI 兼容测力计进行极低强度运动期间的人脑活动：第二次初步分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Kazuya Suwabe;Atsuko Nagano-Saito;Yudai Yamazaki;Ryuta Kuwamizu;Akira Matsushita;Morimasa Kato;Kenji Suzuki;Hideaki Soya
• 通讯作者: Hideaki Soya

軽度低酸素による海馬機能変化はSpO2低下に依存する

轻度缺氧引起的海马功能变化取决于 SpO2 下降

• 发表时间: 2022
• 作者: 山崎雄大;李東旻;青池直樹;諏訪部和也;越智元太;桑水隆多;征矢英昭
• 通讯作者: 征矢英昭