3つの脳相互作用から有酸素性運動の効果を紐解く

从三种大脑相互作用揭示有氧运动的影响

基本信息

批准号：
22KJ0341
负责人：
山崎雄大
金额：
$ 2.33万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0341/
关键词：
有酸素性運動機能的結合

项目摘要

本研究は、以下の2点を目的として設定している。１つ目の目的は、有酸素性運動がヒト脳内相互作用に与える影響を明らかにすることである。２つ目の目的は、ヒトとヒトがもたらす脳間相互作用と、他者と行う運動による効果の関係性を明らかにすることである。これらの目的達成のために３つの脳相互作用の解明を課題として挙げている。①脳領域間相互作用、②脳ネットワーク間相互作用、③脳間相互作用、である。①と②については、一過性有酸素性運動前後の脳活動を機能的磁気共鳴イメージング (fMRI) にて測定し、領域間の機能的結合あるいは効率的結合を解析することで検討する。③については、一過性有酸素性運動に「社会性暴露」の条件を付加することで運動効果が変調するか、そして運動効果の変調に生じる個人差およびその要因を検討する。当該年度は、①と②について明らかにすべく、一過性運動中および前後におけるfMRI撮像、解析に着手しており、最適な条件を探索している。また、運動による脳ネットワーク変調がなぜ起こりうるのか、という問いを明らかにすべく、その根幹として想定される脳幹活性について間接指標である瞳孔径を用いて検討を進めている。これら一連の検証の中で、脳の広範な活動変調に関連しうる運動時覚醒応答 (瞳孔径の増大、覚醒気分の高まり) が脳幹に位置する青斑核の構造的統合性と関連があることを示した。この知見は、脳幹青斑核が運動による覚醒応答に一部寄与している可能性を示唆する。今後、運動時覚醒応答と運動によって生じる脳相互作用の関係について明らかにすることで、運動に伴う脳相互作用変調をより詳細に明らかにできる可能性がある。

本研究有以下两个目的。第一个目的是阐明有氧运动对人脑相互作用的影响。第二个目的是阐明人类之间的脑-脑相互作用与运动对他人的影响之间的关系。为了实现这些目标，我们的目标是阐明三种类型的大脑相互作用。它们是：（1）大脑区域之间的相互作用，（2）大脑网络之间的相互作用，以及（3）大脑之间的相互作用。对于①和②，我们将通过使用功能磁共振成像（fMRI）测量短暂有氧运动前后的大脑活动并分析区域之间的功能连接或有效连接来进行调查。对于③，我们将考察是否在短暂的有氧运动中加入“社会暴露”条件来调节运动效果，以及运动效果调节中出现的个体差异及其背后的因素。本财年，为了明确①和②，我们开始在短暂运动期间和前后进行fMRI成像和分析，并正在寻找最佳条件。此外，为了澄清为什么运动会导致大脑网络调节的问题，我们正在使用间接指标瞳孔直径来研究被认为是其基础的脑干活动。在这一系列的测试中，我们发现运动性唤起反应（瞳孔直径增加、唤起情绪升高）可能与大脑活动的广泛调节有关，并且与位于脑干的蓝斑的结构完整性有关。结果表明这一发现表明，脑干蓝斑可能部分有助于运动引起的唤醒反应。将来，通过阐明运动过程中的唤醒反应与运动引起的大脑交互之间的关系，我们也许能够更详细地阐明与运动相关的大脑交互的调节。

项目成果

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专利数量（0）

超低強度運動中の瞳孔関連覚醒が運動後の実行機能向上を説明する

极低强度运动期间与瞳孔相关的唤醒解释了运动后执行功能的改善

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
桑水隆多;山崎雄大;青池直樹;征矢英昭
通讯作者：
征矢英昭

Benefit of human moderate running boosting mood and executive function coinciding with bilateral prefrontal activation

人类适度跑步对提升情绪和执行功能的益处与双侧前额叶激活相一致

DOI：
10.1038/s41598-021-01654-z
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
4.6
作者：
Damrongthai Chorphaka;Kuwamizu Ryuta;Suwabe Kazuya;Ochi Genta;Yamazaki Yudai;Fukuie Takemune;Adachi Kazutaka;Yassa Michael A.;Churdchomjan Worachat;Soya Hideaki
通讯作者：
Soya Hideaki

Pupil-linked arousal with very light exercise: pattern of pupil dilation during graded exercise

非常轻微的运动与瞳孔相关的唤醒：分级运动期间瞳孔扩张的模式