脳機能・認知機能評価
EEG・QEEG・ERP基づく前頭前野MDF・PF・P300分析で脳機能老化度・認知機能・脳機能不安定度を定量算出します
代表的な研究成果
代表的な研究 成果
HASRI研究陣の国際学術誌および国内専門誌掲載論文
森林療法 / EEG · 2024
森林療法プログラム効果検証
自然環境ベースの森林療法プログラムが脳波および自律神経指標に与える神経生理学的効果をEEG·HRVで定量検証した研究です。プログラム参加前後で前頭前野α波が有意に増加し、HRV副交感神経活性(RMSSD·HF成分)改善が統計的に確認されました。ストレス指数(LF/HF比)の有意な減少とともに注意集中関連脳波指標も安定化し、森林環境が自律神経バランス回復および脳機能安定化に実質的に寄与することを科学的に初めて証明しました。本研究は神経生理学的客観指標で森林療法プログラムの健康効果を検証した先駆的事例として、プログラム標準化に科学的根拠を提供します。
IJERPH · 2023
末梢血管老化マーカーの標準化
SDPTG·PPG加速脈波指標を活用して末梢血管老化度を定量測定する複合マーカー体系を構築し、20〜80代大規模コホートに基づき年齢別・性別標準参照値を国内初めて確立した研究です。血管弾性指数(AI, b/a比)、血管硬化度(d/a比)、脈波伝達時間など12指標の正常範囲を提示し、各指標の年齢に伴う線形減少パターンを統計的に規明しました。既存の欧米基準との有意差を確認し、韓国人特異基準値の必要性を証明しました。この標準値は現在HASRIの臨床現場血管老化評価判定基準として活用されています。
Frontiers in Public Health · 2023
有毒物質の末梢血管健康影響評価
産業現場の有害毒性物質(有機溶剤·重金属·農薬等)に長期曝露された労働者集団を対象に、SDPTG·PPG末梢血管指標変化を体系的に分析した研究です。曝露集団で血管硬化度(d/a比)の有意な増加、血管弾性(AI)低下、脈波伝達速度異常が非曝露対照群比で統計的に有意に観察されました。毒性曝露期間・曝露量と血管損傷指標間の用量-反応関係も確認され、末梢血管バイオマーカーが神経系毒性影響に先駆けて血管系異常を早期検出する鋭敏な指標であることを証明しました。職業環境健康モニタリング現場で活用可能な非侵襲的血管健康影響評価プロトコルを提案します。
Frontiers · 2023
老年麻酔術後せん妄リスク群スクリーニングマーカー
全身麻酔手術を控えた高齢患者を対象に、術前脳波(EEG)·認知電位(P300)·HRV複合指標を測定して術後せん妄(POD)高リスク群を事前選別するスクリーニングマーカーを開発した研究です。せん妄発生群で術前前頭前野徐波増加、P300潜時延長、自律神経不均衡が非発生群比すでに有意に異常所見を呈し、複合マーカーモデルのROC-AUCが0.84に達する高い予測力を確認しました。現行ガイドラインの臨床指標だけでは見落とす可能性のある高リスク高齢患者を術前段階で選別し、麻酔科および麻酔前処置に予防的介入を適用できる実用的臨床ツールとして注目されています。
Frontiers · 2023
無症状アルツハイマースクリーニングマーカー
臨床症状が現れる前の前臨床(pre-clinical)アルツハイマー段階患者をQEEG·HRV複合マーカーで早期識別する選別ツールを開発した研究です。アミロイドPET陽性だが認知症状のない無症状集団で、α·θ波比(ATR)異常および自律神経機能低下が正常対照群比すでに有意に先行することを確認しました。これにより高価な神経画像検査や脳脊髄液バイオマーカーなしに、非侵襲的神経生理指標のみでアルツハイマー発症前リスクを早期スクリーニングできることを示し、地域社会ベース認知症早期予測コホート事業に適用可能な実用的選別プロトコルを確立しました。
IJERPH · 2021
健康改善プログラムの神経生理学的効果検証 II
気功·呼吸·瞑想·太陽療法を組み合わせたHASRI統合ウェルネスプログラムの8週間適用前後のEEGとHRV変化を多変量分析して脳機能および自律神経改善効果を科学的に証明した後続研究です。前頭前野α波有意増加、ストレス関連β波減少、HRV高周波(HF)成分増加、LF/HF正常化が同時に確認され、呼吸訓練単独研究(I)より広範かつ持続的な神経生理学的効果が観察されました。各参加者の事前脳波プロファイルにより反応度が異なることを発見し、個別カスタマイズ訓練プログラム設計の科学的根拠を提供しました。現在ワンブレインセンターの脳訓練プログラム設計に直接適用されています。
職業環境医学 · 2021
有毒物質の自律神経系健康影響評価
産業現場で有機溶剤·重金属·農薬等の有害物質に長期曝露された労働者を対象にHRVベース自律神経機能指標を測定し、職業性健康影響を客観的に評価した研究です。曝露群で交感神経過活性(LF成分増加)、副交感神経低下(HF成分減少)、自律神経バランス悪化(LF/HF比上昇)が非曝露対照群比一貫して観察され、曝露期間が長いほど自律神経異常が深刻化する用量-反応関係が確認されました。HRV指標が神経心理検査より毒性曝露により鋭敏に反応する早期バイオマーカーであることを証明し、職業環境健康管理現場で即時活用可能な非侵襲的自律神経モニタリングプロトコルを提案します。
Frontiers in Aging Neuroscience · 2021
認知症リスク群スクリーニングマーカー
QEEGベース神経生理学的指標を組み合わせて軽度認知障害(MCI)および認知症リスク群を地域社会で簡便に早期選別できる複合マーカーシステムを構築した研究です。前頭前野徐波(δ·θ波)増加、P300潜時延長、α波減少を統合した多変量マーカーモデルが単一指標比で感度(88%)·特異度(82%)ともに優れた選別性能を示すことを確認しました。5分測定のみで選別完了できる簡便性とともに神経心理検査(MMSE·MoCA)との高い相関性も確認され、認知症ケアセンター·自治体健康診断現場で即時活用可能な1次スクリーニングツールとしての臨床的実用性を証明しました。
Sensors · 2021
耳介末梢血管評価
耳介部位に小型光容積脈波(PPG)センサーを適用して末梢血管機能を非侵襲的に評価する新しい測定方法の信頼性と妥当性を体系的に検証した研究です。指脈波(標準法)との級内相関係数(ICC)比較で0.91以上の高い一致度を確認し、耳PPGから算出したSDPTG指標が血管老化度評価において同等の妥当性を示すことを証明しました。小型耳装着型ウェアラブルセンサーで簡便に血管老化度を連続モニタリングできる可能性を初めて提示し、将来のIoTベース健康管理機器への応用可能性を開きました。現在HASRIのバンド型測定装置開発の核心原天技術として適用されています。
Clinical EEG and Neuroscience · 2020
脳老化評価のための前頭前野脳波マーカー
前頭前野EEGの中心周波数(MDF)とピーク周波数(PF)指標を活用して脳機能老化度を定量評価するバイオマーカーを開発し、年齢別標準化基準を国内初めて提示した研究です。20〜80代健康人コホートを対象にMDF·PFが年齢増加に伴い統計的に有意に減少する線形関係を規明し、10歳単位年齢別正常参照値および異常判定基準値を確立しました。5分以内安静状態EEG測定のみで脳老化度を客観的に数値化できることを証明し、臨床脳機能検査·認知症早期スクリーニング·抗老化介入効果評価に幅広く活用可能なツールとして確立されました。このマーカーは現在HASRIの脑機能評価システムの核心指標として使用されています。
PLOS ONE · 2020
神経毒性中枢神経影響評価マーカー
有害環境因子(有機溶剤·重金属·農薬等)による中枢神経系損傷程度をEEG周波数指標で定量評価し、職業環境神経毒性曝露の有無を客観的に診断する方法論を提示しました。様々な毒性物質曝露集団で徐波(δ·θ波)増加、α波減少、MDF低下が一貫して観察され、EEGマーカーが標準神経心理検査(MMSE等)より毒性曝露にはるかに鋭敏に反応することを確認しました。曝露集団·濃度·期間による用量-反応関係規明および神経毒性曝露回復後EEG指標正常化過程も追跡確認し、産業保健現場での非侵襲的神経毒性早期診断ツールとして国際的注目を受けた研究です。
Frontiers · 2020
自律神経ストレス関連マーカーの標準化
HRVベースストレス関連指標(SDNN·RMSSD·pNN50·LF·HF·LF/HF比等14指標)の年齢別·性別基準値を20〜80代健康人大規模コホートデータで標準化し、臨床·産業現場で即時適用可能な韓国人正常参照範囲を確立しました。既存の欧米基準との体系的比較を通じて韓国人および東アジア人での有意差を規明し、欧米基準適用時に韓国人集団で過剰な偽陽性·偽陰性が発生することを統計的に証明しました。この標準値は現在HASRI自律神経ストレス評価システムの判定基準として採択されており、産業保健·臨床·研究分野で韓国人HRV正常基準の核心参考文献として引用されています。
Scientific Reports · 2019
認知機能評価のための脳波マーカー
P300認知電位と注意·作業記憶関連EEG周波数指標(θ波·α波·前頭前野MDF)を複合して認知機能低下を早期に選別する非侵襲的多変量評価マーカーを提案した研究です。正常老化集団·軽度認知障害(MCI)·初期認知症集団を3群比較し、P300潜時延長·振幅減少と前頭前野θ波増加が認知機能低下程度と線形相関を示すことを確認しました。複合マーカーモデルの認知低下選別精度が神経心理検査単独比で有意に高く、非専門家環境でも5分測定で認知機能を定量評価できる簡便選別ツールの可能性を示しました。Scientific Reports掲載で国際的認知度を確保したHASRIの代表論文の一つです。
IJERPH · 2019
呼吸運動プログラムの神経生理学的効果検証 I
8週間構造化された腹式呼吸·横隔膜呼吸·4-7-8呼吸法訓練プログラムが自律神経バランスとストレス反応指標に与える好影響を神経生理学的指標で定量検証した先駆的研究です。訓練終了後HRV副交感神経活性(HF成分·RMSSD)の有意な増加、交感神経緊張度(LF成分)減少、LF/HFバランス改善が対照群比統計的に有意に確認されました。4週後続追跡でも自律神経改善効果が維持されることを確認し、呼吸訓練が自律神経調節能力向上に実質的かつ持続的な効果があることを神経生理学的に初めて証明しました。本研究はその後のHASRI統合ウェルネスプログラムII研究の基盤となり、現在ワンブレインセンター訓練プログラムに適用されています。