秦偉翔さん（大学院博士後期課程，運動生理Lab，運動機能医科学研究所）と椿淳裕教授（理学療法学科，運動機能医科学研究所，運動生理Lab）の研究論文が『Applied Sciences』に掲載されました！！

研究内容の概要

これまでの研究により、前頭前野（PFC）の酸素化ヘモグロビン濃度（O₂Hb）の変化が、認知機能の変化に関連していることが示されています．左右の前頭前野の機能が異なることから，前頭前野の左右差を示すことでより影響を明確にできると考えました．そこで本研究は、運動後の認知機能の改善に対する前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度の左右差の影響を明らかにすることを目的としました．この研究には、12名の健康な男子大学生が参加し， 20分間の中強度運動の後に20分間の休息を設けました．被験者は認知テスト（作業記憶）を3回（運動前、運動直後、および運動後20分安静後）受け、その反応時間を記録しました．前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度は，機能的近赤外分光法を使用して計測しました．認知テスト（作業記憶）の反応時間は，運動前に比べ運動直後および運動後20分安静後で有意に短縮すること，運動後20分安静後であっても運動直後と差がないことが明らかになりました．また運動中の前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度の左右差をピーク値，曲線下面積，O₂Hb増加の傾きを求め，運動後20分安静中の認知テスト（作業記憶）の反応時間の変化量との相関関係を分析しました．左右差をピーク値，曲線下面積，O₂Hb増加の傾きは、認知テスト（作業記憶）の反応時間の変化と有意な負の相関関係を有していました．これらの発見は、運動中の前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度の左右差が運動後安静中の認知機能（作業記憶）に影響を与えている可能性を示しています．

秦さんからのコメント

本研究は運動後の認知機能（作業記憶）は20分の安静により変化するかどうか，安静中の変化量は運動中の酸素化ヘモグロビン濃度の左右差と関連するかどうかを検証した内容です．本研究の結果、20分間の中強度運動により認知機能（作業記憶）の反応時間は短縮し，その後20分間の安静後も短縮が持続することが明らかとなりました．また、運動中の前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度の左右差をピーク値，曲線下面積，増加の傾きが大きいほど，運動後の20分間で反応時間が短縮することが明らかになりました．運動による認知機能の改善にはいくつか報告がありますが，本研究は今後の介入に新たなアイデアを提供する可能性があるかもしれません．

本研究成果のポイント

1．本研究では、健常成人12名を対象に、 20分間の中強度運動と20分間の運動後休息を実施ました．2-back課題で認知機能（作業記憶）の反応時間を計測しました．（図1A）．近赤外線分光法で実験中前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度変化を計測しました（図1B）．

2．運動前の認知機能（作業記憶）の反応時間と比較して、運動直後と運動後20分安静後は有意に短縮しましたが，運動直後と運動後20分安静後との間には有意な差はありませんでした（p<0.05）（表1）．

3．運動後の20分間の安静による認知機能（作業記憶）の反応時間の短縮は，運動中の前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度の左右差のピーク値（r = -0.61; p < 0.05）（図　2A）、曲線下面積（r = -0.62; p < 0.05）（図　2B）、増加の傾き（r = -0.73; p < 0.01）（図　2C）との間に、有意な負の相関関係を示しています．