Features of Cerebral Hemodynamics during Cardiac-Locomotor Synchronization Exercise: Study of Physical Exercise for Prevention of Dementia

認知症の根本治療の確立が難航しており、予防方法の確立が急務である。認知症発症リスクを増大する主な因子として、運動不足や脳血流の低下などがある。これらの因子を改善する方法の一つとして、習慣的な有酸素性運動の実施が推奨されている。そこで、本研究では、循環効率が向上する心拍と動作リズムの同期(CLS)現象に着目し、CLS現象が生じた運動中の脳血流と脳活動の特性を明らかにする。本研究は、CLS運動中の脳循環特性を検討し、脳血流の向上に効果的な心拍-動作リズムを選定する（課題１）。その選定したリズムを用いたCLS運動中に活動する脳部位を明らかにする（課題２）。そして、選定したリズムでCLS運動を習慣的に実施し、慢性的な脳血流・脳活動部位への影響を明らかにするとともに、認知機能との関連性を解明する（課題３）。本研究の成果は、脳循環の向上に効果的な運動様式の探索と認知症予防のための運動療法の確立を目指すうえで有益なエビデンスになると考える。令和４年度は、研究課題１のCLS運動中の脳循環特性を検討し、脳血流の向上に効果的な心拍-動作リズムの選定を実施した。プロトコル確立のため、運動習慣のない健常な若年者を対象とした。心臓から脳に至る循環特性の違いを比較するため、心収縮期または心拡張期に動作リズムを合わせる２条件を行った。具体的に、セミリカンベント式自転車エルゴメーターを用いて、ペダルを踏み込む運動を行った。ペダリングのタイミングは心電図を記録しR波より算出したタイミングで音を鳴らし被験者に知らせた。動作は、右外側広筋の筋電位を測定し、同調を確認した。成果として、心拡張期に同期すると筋ポンプ作用が効果的に生じ、静脈還流量が増大し、その影響で一回拍出量が増大した。この循環効率の向上により、脳への拍動性血流が増大することが確認された。

認知症の根本治療の確立が難航しており、予防方法の確立が急務である。認知症発症リスクを増大する主な因子として、運動不足や脳血流の低下などがある。これらの因子を改善する方法の一つとして、習慣的な有酸素性運動の実施が推奨されている。そこで、本研究では、循環効率が向上する心拍と動作リズムの同期(CLS)現象に着目し、CLS現象が生じた運動中の脳血流と脳活動の特性を明らかにする。本研究は、CLS運動中の脳循環特性を検討し、脳血流の向上に効果的な心拍-動作リズムを選定する（課題１）。その選定したリズムを用いたCLS運動中に活動する脳部位を明らかにする（課題２）。そして、選定したリズムでCLS運動を習慣的に実施し、慢性的な脳血流・脳活動部位への影響を明らかにするとともに、認知機能との関連性を解明する（課題３）。本研究の成果は、脳循環の向上に効果的な運動様式の探索と認知症予防のための運動療法の確立を目指すうえで有益なエビデンスになると考える。令和４年度は、研究課題１のCLS運動中の脳循環特性を検討し、脳血流の向上に効果的な心拍-動作リズムの選定を実施した。プロトコル確立のため、運動習慣のない健常な若年者を対象とした。心臓から脳に至る循環特性の違いを比較するため、心収縮期または心拡張期に動作リズムを合わせる２条件を行った。具体的に、セミリカンベント式自転車エルゴメーターを用いて、ペダルを踏み込む運動を行った。ペダリングのタイミングは心電図を記録しR波より算出したタイミングで音を鳴らし被験者に知らせた。動作は、右外側広筋の筋電位を測定し、同調を確認した。成果として、心拡張期に同期すると筋ポンプ作用が効果的に生じ、静脈還流量が増大し、その影響で一回拍出量が増大した。この循環効率の向上により、脳への拍動性血流が増大することが確認された。