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https://doi.org/10.14943/doctoral.k16194

https://hdl.handle.net/2115/95082

心拍変動バイオフィードバック訓練が不安低減効果と脳活動に与える影響 ： 脳波（EEG）と内受容感覚の観点から

日本語

2024-12-25

Hokkaido University

95p

【背景】周期的な心拍間隔の変動である心拍変動（Heart rate variability: HRV）は⾃律神経活動を反映する．HRV の高さは自律神経活動の活性化や良好な情動・認知制御を反映しており，HRV の低下は不安障害やうつ病，認知機能障害と関連している．HRV を増加させる方法として，緩徐な呼吸周期でのペース呼吸とHRV の波形情報のフィードバックを組み合わせた心拍変動バイオフィードバック（Heart rate variability biofeedback: HRVBF）がある．HRVBF 訓練は不安・ストレスの低減やうつ病症状の改善といった臨床的効果や注意，抑制，ワーキングメモリの向上に有用である可能性が示唆されている．また，近年の先行研究では脳機能イメージングを用いてHRVBF訓練が脳活動を変化させることが報告されている．しかし，HRVBFの訓練効果のメカニズムにおいて，HRVの変化による情動・認知機能の変化に脳活動変化が直接的に関連しているのか明らかではない．さらに，神経基盤の共通性から，身体内部の生理状態に関する感覚である内受容感覚がHRVBFの訓練効果や習熟に関与している可能性が考えられる．本研究ではHRVBF訓練による不安低減効果と脳活動変化との関連性及び内受容感覚がHRVBFのパフォーマンスに与える影響について検討した．【研究１：HRVBF訓練による不安低減効果と脳活動変化との関連性】不安が高い健常な大学生・大学院生52名を対象とした．参加者のランダム割り付けと能動的対照群の設定を行った研究デザインで一回あたり20分間のHRVBF 訓練または対照訓練を10 回実施した．訓練前後で情動ストループ課題により測定される不安関連の注意バイアス，脳波（Electroencephalography: EEG），新版STAI状態-特性不安検査（State-Trait Anxiety Inventory-Form JYZ: STAI-JYZ），HRV を測定した．HRVBF 群21名，対照群19名のデータを解析対象として，HRVBF 訓練による不安低減効果を多角的に検証し，不安低減効果と脳活動変化との関連性を検討した．その結果，HRVBF 群では対照群と比べて訓練前後で心臓迷走神経（副交感神経）活動を示すHRV 指標であるRoot mean square of successive differences (RMSSD）及びHigh frequency（HF）が有意に増加したが，不安低減を示唆する注意バイアス，EEG，STAI-JYZ は有意に変化しなかった．また，訓練前後でのEEG の変化は注意バイアス及びHRV の変化と有意な相関を示さなかった．しかし，追加解析によってHRVBF群では訓練前のRMSSDが訓練の習熟度を反映する平均コヒーレンススコアと有意な正の相関，訓練前後での注意バイアスの変化量と有意な負の相関を示した．本研究から，HRVBF 訓練による不安低減効果と脳活動変化は認められなかったが，訓練前の心臓迷走神経（副交感神経）活動に由来するHRVの高さは不安低減効果や訓練の習熟に影響する参加者特性の⼀つであることが示唆された．【研究２：内受容感覚がHRVBFのコヒーレンススコアに与える影響】健常な大学生・大学院生54名を対象とした．単群による横断的研究デザインで日本語版内受容感覚への気づきの多次元的評価（Japanese version of Multidimensional Assessment of Interoceptive Awareness: MAIA-J），日本語版Body Perception Questionnaire-Body Awareness超短縮版（Japanese version of the Body Perception Questionnaire-Body Awareness Very Short Form: BPQ-BAVSF-J），心拍カウント課題Heartbeat counting task: HCT）を用いて内受容感覚の諸側面，ベースライン時及びHRVBF時のHRV，HRVBFのパフォーマンスを反映するコヒーレンススコアを測定した．49名のデータを解析対象として，内受容感覚がHRVBFのコヒーレンススコアに寄与しているのかを重回帰分析を用いて検討した．その結果，ベースライン時のRMSSD がコヒーレンススコアを正方向に有意に予測し，研究１の結果が⽀持された．また，MAIA-J「感情への気づき」とMAIA-J「気づき」がコヒーレンススコアをそれぞれ正方向及び負方向に有意に予測し，コヒーレンススコアは肯定的な身体感覚と感情状態との関連性への気づきに鋭敏であるほど高くなる一方で，否定的な身体感覚への気づきに鋭敏である場合には低くなる可能性が示唆された．【考察・結論】研究１では，HRVBF 訓練によるHRV の増加を確認したが，注意バイアスの改善やEEG の変化は確認できなかった．不安低減効果や脳活動変化が確認できなかった原因として，これまでの先行研究では能動的対照群が設定されていない研究が多く，効果が過大評価されていた可能性や，比較的不安の低い参加者集団を対象としていたことが考えられた．追加解析により訓練前のRMSSD が不安低減効果や訓練の習熟と関連していることを示した．研究２では，RMSSD と主観的な内受容感覚がHRVBF のパフォーマンスを予測していた．本研究の結果を総合的に解釈すると，心臓迷走神経（副交感神経）活動に由来するHRV の高さがHRVBF の訓練効果や習熟に寄与することが研究１及び研究２から支持された．また，限定的ではあるが，主観的な内受容感覚が訓練効果や習熟に影響する可能性が示唆された．本研究はHRV や主観的な内受容感覚という観点からHRVBFの訓練効果の恩恵を受けやすい対象者のスクリーニングや訓練効果の恩恵を受けにくい対象者に対する訓練プロトコルの修正に貢献するものと考えられた．

2024-12-25

甲第16194号

博士(保健科学)

(主査) 教授 横澤 宏一, 准教授 大槻 美佳, 教授 澤村 大輔

保健科学院（保健科学専攻）

博士論文

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