Elucidation of attention/memory-enhancing mechanisms in the human brain by scent molecules in Sugi (Cryptomeria japonica) wooden spaces

通过杉木空间中的气味分子阐明人脑中的注意力/记忆增强机制

• 批准号: 21K05712
• 负责人: 中島 大輔
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05712/
• 关键词: スギ材; 香り分子; ガスクロマトグラフィー質量分析装計(GC-MS); セスキテルペン; 事象関連電位 (ERP); 後頭部陰性成分; 視覚変化; 気づき; 香り成分/香り分子; ミスマッチ陰性電位 (MMN); P300 (P3b); 自律神経系; スギ木質居住空間; 脳波・事象関連電位; 匂い分子; 注意力・記憶力; リスク行動; スギ材; 香り分子; ガスクロマトグラフィー質量分析装計(GC-MS); セスキテルペン; 事象関連電位 (ERP); 後頭部陰性成分; 視覚変化; 気づき; 香り成分/香り分子; ミスマッチ陰性電位 (MMN); P300 (P3b); 自律神経系; スギ木質居住空間; 脳波・事象関連電位; 匂い分子; 注意力・記憶力; リスク行動

スギ内装材の香りが脳機能に及ぼす影響を明らかにするために、スギ無垢材と、木目調のビニールクロスを内装材とした生活可能な小屋内で、実験参加者に視覚弁別課題を行わせながら、初期視覚野の事象関連電位（ERP）第1陽性成分（P1）、随意的注意によって惹起される第3陽性成分（P3b）、頻度の低い視覚刺激に対する後頭部陰性成分を測定し、同時に両小屋内の香り揮発性成分をガスクロマトグラフィー質量分析計で測定した。その結果、揮発性セスキテルペン類の濃度は、スギ内装材で有意に高かった。P1、P3bのいずれも、内装材の香りの影響を受けなかったが、樹脂内装材と比較して，スギ材小屋では後頭部中部の280-300msの時間窓で，低頻度刺激に対して有意に大きな後頭部陰性が観察された。これらのことから、揮発性セスキテルペンの濃度が高まることで、視覚刺激の変化に対するヒトの「気づき」に対する脳反応が促進されることが示唆され、注意や記憶への脳機能亢進の呼び水となることを明らかにした。スギ内装材をさまざまな居住、教育、支援環境に活用することによる脳機能亢進の可能性について九州大学よりプレスリリースを行ない、インターネットメディアに広く掲載された。本研究結果は、Journal of Wood Science誌に2022年3月30日に掲載された。さらに、内装材からの香り濃度がどの程度存在すれば脳機能の亢進が起こるかを明らかにするために、実験室内のスギ内装材面積を変えることで、セスキテルペン類濃度を0-599 μg/m3の範囲で変化させつつ、ヒトの脳機能に与える影響を比較検討した。その結果、セスキテルペン濃度が200 μg/3以上のとき、課題後安静時θ波振幅が有意に増大し脳内鎮静度が上昇することがわかり、セスキテルペン類の濃度に依存した脳機能変化をさらに明らかにしつつある。

为了阐明雪松内部材料的气味对脑功能的影响，我们在由固体雪松木材和木质乙烯基布制成的活小屋中执行了视觉歧视任务，并测量了事件相关电位（ERP）的第一个正分量（ERP）在早期视觉皮层中的第一个正视觉组件（第三个正面组件（P3B）），而自愿的视觉刺激（P3B），并且是自愿的视觉刺激，并且是自愿的视觉效果，并且是对现有的，并且是自动摄入的，并且是由自动摄入的刺激效果。使用气相色谱质谱仪测量两个棚子中挥发性的香味成分。结果，雪松内部材料中挥发性倍半萜的浓度明显更高。尽管与树脂内部材料相比，P1和P3B都没有受到内部材料的气味的影响，但在头部中间的280-300ms的时间窗口中，观察到雪松棚中低频刺激的枕骨阴性结果明显更大。这些发现表明，不断增加的挥发性倍半萜烯浓度促进了对人类对视觉刺激变化的“意识”的反应，这会导致注意力和记忆中的超脑功能。京都大学发布了新闻稿，以在各种住宅，教育和支持环境中使用雪松室内材料，并在互联网媒体上广泛发表。这项研究的结果发表在2022年3月30日的《木材科学杂志》上。此外，为了确定必须提高内部材料的香料浓度必须提高脑功能，我们通过改变实验室中雪松内部材料面积的影响，改变了实验室中的雪松内部材料面积，改变了Sesquerete的浓度在0-599μg/599μg/3的范围内改变范围。 0-599μg/m3。结果，当倍苯二酚浓度为200μg/3或更多时，任务后静止的θ波幅度显着增加，大脑的镇静水平增加，进一步揭示了脑功能的变化，取决于倍喹烯烯的浓度。