【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】16K01307 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

認知制御 / 睡眠障害 / シフト勤務 / ストレス / 事象関連深部脳活動法 / 事象関連電位 / 血糖値 / 覚醒 / 交感神経亢進 / 心拍数 / 途中覚醒 / ノルアドレナリン / 炎症 / 鉄代謝 / 酸化ストレス / 免疫システム / サイトカイン / 免疫グロブリン / 睡眠 / 認知機能障害 / 深部脳活動 / 背側前部帯状回 / 脱賦活 / ネットワークダイナミクス / 外発性随意運動 / 反応抑制 / 血糖値スパイク / 事象関連深部脳活動 / 持続的注意機能 / フレミンガムリスクスコア / 連続血糖値モニタリング / 糖新生 / 認知神経科学 / 脳機能計測 / 栄養免疫学 / 人間環境科学 / 予防医学

【研究成果の概要】

認知課題遂行中の深部脳活動のダイナミクスを明らかにするため、我々は脳波による事象関連深部脳活動法及び事象関連電位法を採用しました。刺激競合課題遂行において、学習記憶を参照する反射的認知処理を初めて見出しました。さらに外部リズムへの同期課題では、単調な等間隔リズムに対しては眠気が誘発されるが、逸脱刺激への同期動作が覚醒と相関するサリエンスネットワークを起動し、認知機能の維持に貢献し得ることを見出しました。こうした認知処理の特徴は、深夜の低覚醒・低血糖状態で高次認知機能維持に資する可能性を示唆しました。

【研究の社会的意義】

従来、認知処理のプロセスを議論する上で課題遂行時の習熟効果は極力排除されてきました。しかし、本研究により、競合解消の必要のある課題において課題遂行時の学習記憶が正しい認知処理に重要であることが初めて示唆されました。この結果により、十分な学習を行うことにより、低覚醒・低血糖の極限状態でも高いエネルギー代謝の必要な高次認知機能を維持できる可能性が示唆されました。本研究の成果は、医療従事者のシフト勤務において重篤疾患リスクを高める高エネルギー代謝を回避しながら高次認知機能を維持する方法論の確立に資する点で学術的意義はもとより社会的意義は大きいと考えられます。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】循環器内科学

【研究領域課題番号】25670395 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ストレス / 脳 / サイトカイン / 脳心連関 / 炎症 / 臓器連関

【研究成果の概要】

精神的ストレスが原因となるたこつぼ心筋症の発症メカニズムは不明とされている。我々はモデル動物を用いて心尖部を支配する心臓交感神経中枢の同定を行い、その領域でアストロサイトによって活性化されるCcl2の発現上昇を確認した。また、Ccl2は交感神経中枢を活性化し、さらに星状神経節と心臓交感神経におけるNPYの発現を上昇させていた。一方でNPYはβ受容体刺激をブロックする陰性変力作用を有しており、Ccl2を脳内に投与することで心機能障害を引き起こすこと、さらにはNPYの発現を阻害することで心機能障害を回避できることを見出した。これらの知見より、たこつぼ心筋症の分子生物学的な発症メカニズムを解明した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】循環器内科学

【研究領域課題番号】24249048 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳心連関 / ストレス / サイトカイン / 神経伝達物質 / ストレス心筋症 / カテコールアミン / 炎症 / 臓器連関

【研究成果の概要】

本研究では痙攣を誘発することによりたこつぼ型心筋症を発症するマウス・ラットモデルを開発し、これを用いて、たこつぼ型心筋症発症のメカニズム解明を目指した。
まず逆行性トレーサーにより左室心尖部を支配する交感神経は左側の星状神経節を介して、中枢は主に視床下部傍室核付近に存在することが明らかとなった。左室心尖部を支配する交感神経の中枢をマイクロサンプリングし、DNAマイクロアレイを用いた解析より同部位がCCL2などにより活性化され、その興奮が末梢に伝達していることが示唆された。さらに、星状神経節において、ニューロペプタイドY(NPY)の発現が上昇していることが確認された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)

【研究分野】応用健康科学

【研究領域課題番号】23240097 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオマーカー / プロテオミクス / マイクロアレイ / リボソームプロファイリング / 運動 / ストレス / 筋損傷 / 炎症 / ホルモン / サイトカイン / マイクロRNA / 尿 / 老化 / エクソソーム / プロテオーム解析 / 酵素免疫測定法 / ウェスタンブロット / 活性酸素

【研究成果の概要】

運動ストレスに応答するバイオマーカーを検索するため、激運動前後の血液・尿サンプルでプロテオーム解析を行い、運動前後で変動したスポットに関して質量分析装置で同定した。そのうち、尿で顕著な上昇を示した分子についてELISAを構築した。また、血中に存在するマイクロRNAに着目し、マイクロアレイを用いた網羅的解析により一過性レジスタンス運動に応答する複数の血中マイクロRNAを同定し、リアルタイムPCRを用いて発現を定量した。さらに、遺伝子発現の網羅的解析に関しては、特に翻訳動態変化の解析に特化したリボソームプロファイリングの立ち上げに国内で初めて成功し、バイオマーカー開発への応用を開始した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】49,010千円 (直接経費: 37,700千円、間接経費: 11,310千円)