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論文
タイトル
タイトル(英)
Coupling between global brain blood oxygen level-dependent activity and cerebrospinal fluid dynamics in young endurance athletes.
参照URL
https://researchmap.jp/jpsport_hoshi/published_papers/52274142
著者
著者(英)
Daisuke Hoshi,Marina Fukuie,Ryota Asahara,Tsubasa Tomoto,David C Zhu,Rong Zhang,Keigo Ohyama-Byun,Seiji Maeda,Jun Sugawara,Takashi Tarumi
担当区分
筆頭著者
概要
概要(英)
Cerebrospinal fluid (CSF) contributes to brain waste clearance through its coupling with cerebral haemodynamics. Aerobic exercise promotes brain health, but its influence on brain waste clearance remains unclear. This study examined the coupling between CSF and cerebral haemodynamics in endurance athletes. Fifteen young male endurance athletes were compared with 16 age-matched sedentary male controls. Resting-state functional magnetic resonance imaging was used to obtain brain global blood oxygen level-dependent (gBOLD) and CSF inflow signals. The gBOLD-CSF coupling was estimated using cross-correlation function and transfer function analyses in time and frequency domains, respectively. The magnitude of gBOLD and CSF oscillations was also quantified by power spectral density. The cross-correlation-derived gBOLD-CSF coupling was similar between athletes and sedentary controls (-0.30 ± 0.26 vs. -0.33 ± 0.22, P = 0.753). Power spectral density of the CSF inflow signal was significantly greater in athletes (2.83 [2.19, 3.47] z2/Hz) than sedentary individuals (1.84 [1.22, 2.46] z2/Hz, P = 0.030), whereas that of the gBOLD signal did not differ between groups. Although transfer function gain did not show a statistically significant group difference, a moderate effect size was observed (1.50 [-0.36, 3.36] vs. 1.24 [-0.06, 2.55], P = 0.051, effect size: 0.523). Transfer function phase and coherence were comparable between groups. Significant frequency dependence was observed for gBOLD power spectral density as well as transfer function gain, phase and coherence across groups. Endurance athletes demonstrated greater CSF fluctuation compared with sedentary individuals. Our findings suggest that endurance training may be linked to changes in CSF dynamics.
出版者・発行元
出版者・発行元(英)
誌名
誌名(英)
Experimental physiology
開始ページ
終了ページ
出版年月
2026年2月26日
査読の有無
査読有り
招待の有無
掲載種別
研究論文(学術雑誌)
ISSN
DOI URL
https://doi.org/10.1113/EP093289
共同研究・競争的資金等の研究課題
研究者
星 大輔 (ホシ ダイスケ)