体内の信号とその影響
内受容信号が筋肉の反応やメンタルヘルスにどう影響するかを探ってるよ。
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内受容は、体が内部の信号を感知する方法だよ。心臓、肺、胃なんかの臓器からの信号が含まれてて、これらの信号が体の中で何が起こっているかを理解するのを助けるんだ。たとえば、心臓がバクバクしたり、胃が鳴ったりすると、内受容を感じてるってこと。
内受容は、動きにも関係してるんだ。体が休んでる時は、腸がもっと活動的で、筋肉はあんまり動かない。逆に、不安や恐怖を感じると、心臓と筋肉の両方がもっと活発になる。これは、内受容が一律の体験じゃなくて、信号によって私たちの感じ方や行動が変わることを示してるんだ。
臓器ごとの信号
心臓、肺、胃はそれぞれ違ったリズムで働いてる。各リズムは異なる内部状態を反映してる。心臓は約1秒に1回鼓動し、呼吸は約5秒ごと、胃のリズムは最大20秒かかることもある。これらのリズムは脳の働きにも影響を与える。たとえば、呼吸は匂いの感じ方を変えることがあるし、心臓からの信号は神経のコミュニケーションに影響を与える。
研究者たちは、これらの異なる臓器からの信号が脳の活動や機能、特に動きにどう影響するのかを知りたいと思ってる。これによって、私たちの体の働き、経験や知覚の違いを理解するのに役立ち、特定の健康状態を治療する新しい方法につながるかもしれない。
実験の設定
ある研究では、心臓、肺、胃のリズムが運動システムにどんな関係があるかを調べたんだ。脳からの刺激に筋肉がどう反応するかを測定するために「経頭蓋磁気刺激(TMS)」という方法を使った。参加者はcomfortableに座り、タスクを行っている間に体からのさまざまな信号が測定された。
研究者たちは、心臓、肺、胃からの信号のタイミングが筋肉の反応にどう影響するかに特に興味があった。心拍、呼吸、胃の活動、筋肉の反応を同時に記録した。
運動の興奮性の評価
筋肉が脳からの信号にどれだけ反応する準備ができているかを理解するために、運動誘発電位(MEP)を測定した。心拍、呼吸、胃の信号のタイミングが筋肉の反応の強さに影響を与えるかを見ようとしたんだ。参加者によってこれらの信号への反応の程度が異なるかもしれないね。
研究者たちは、これらのリズムのタイミングが筋肉の反応に異なる影響を与えるという仮説を立てていた。また、その影響が関連しているのか、独立しているのかも理解したかった。
統計的分析と結果
研究者たちは、リズミカルな信号が筋肉の準備状態とどれだけ強く結びついているかを測るためにさまざまなテストを行った。心臓、肺、胃からの信号の位相が、筋肉の反応性に大きな影響を与えることがわかった。重要なのは、各信号がそれぞれ独自の影響を持っているように見えたこと。たとえば、胃の信号への強い反応が、心臓や肺の信号への強い反応を意味するわけではない。
さらに、参加者間の個人差にも注目した。ある臓器の信号に対して敏感な人が、他の臓器の信号にも敏感かどうかを知りたかった。驚いたことに、結果はさまざまな内受容のプロファイルを示していて、つまり、異なる個人が体のコミュニケーションと反応の仕方が独自であることを意味してた。
自己報告された意識との直接的な関連性なし
興味深いことに、研究者たちは、人々の内部状態への意識(心臓、肺、胃についての自己報告された感情)が、これらの臓器からの信号に対する実際の反応と関連しているかどうかを調査した。質問票を使って、誰かが感じる意識の程度と体の反応の間に意味のあるつながりがあるかを見た。
結果は、内部信号の意識と筋肉の反応の強さとの間には重要な関係がないことを示した。これは予期せぬことで、体の信号を認識する方法と、実際に体がそれにどう反応するかが直接的にリンクしてないかもしれないことを示唆している。
反応の個人差
参加者がこれらの内部信号にどう反応したかを見て、研究者たちは重要なばらつきがあることに気づいた。たとえば、多くの参加者が特定の呼吸の段階や心拍の段階で強い筋肉の反応を示したが、そうでない人もいた。ある参加者は心拍の段階で強い反応を示す一方、他の参加者は別の呼吸の段階でより強く反応するかもしれない。
このばらつきは、一般的なパターンがある一方で、個人差が内受容信号の働きを理解する上で重要であることを示しているんだ。
臓器特有の反応の重要性
この研究は、各臓器の信号を独立して見る重要性を強調した。それぞれの臓器が独自の方法で筋肉の反応に影響を与えているようで、これらの信号の相互作用は複雑かもしれない。この独立した影響は、各身体システムが異なる経路を通じて働く可能性があることを示唆してるね。
研究者たちは、この理解がさまざまな健康問題に対処するのに役立つかもしれないと考えてる。具体的には、異なる臓器が別々の影響を持つことを知ることで、よりターゲットを絞った治療法や治療に繋がるかもしれない。
内受容とメンタルヘルスの関連
内受容はメンタルヘルスにも関係してるかもしれない。特に不安や他の感情障害を持つ人は、自分の内部の信号から切り離されていると感じることがある。この研究は、これらの異なる内受容プロファイルがどのようにさまざまなメンタルヘルス状態と相関するかを探求することを促している。個々の内受容の違いがメンタルヘルスの結果を予測または影響するかどうかについての疑問を投げかけている。
結論と今後の方向性
まとめると、この研究は私たちの内部の身体信号とそれが運動反応に与える影響の複雑な関係を示している。各臓器は内受容の経験に独自に寄与していて、個人差が重要な役割を果たしている。今後の研究では、脳のイメージングと合わせて体の信号の多臓器モニタリングを含めることで、これらの身体システムが相互にどう作用するのか、そしてそれがメンタルとフィジカルの健康にどんな意味があるのかを深く理解する必要がある。
結局のところ、体が内部信号を感知する方法は複雑で、人間の生理学や心理学についての多層的な理解を提供してる。ほとんどの人が日常的にこれらの信号を経験してるけど、より深く探求することで、医療や幸福における革新的なアプローチにつながるかもしれない。体内の相互作用を理解することは、さまざまな健康問題に対する効果的な治療法を見出すための有望な道だと思うよ。
タイトル: The cardiac, respiratory and gastric rhythms independently modulate corticospinal excitability
概要: Interoception refers to the sensing of the internal state of the body and encompasses various bodily axes. Yet many interoceptive signals display unique qualities. The heart, lungs, and stomach each have their distinct frequencies, afferent pathways, and respective functions. At the same time each of these organs has been demonstrated to interact with neural activity and behaviour. To what extent then should different organs be treated as separate modalities in interoception? We here aim to answer this question by assessing in human participants whether the phase of these visceral rhythms is coupled to the corticospinal excitability of the motor system, and whether this coupling happens in an organ-specific or organ-general manner. We combined continuous physiological recordings with single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to probe phase-amplitude coupling between the phase of the cardiac, respiratory, and gastric rhythm and the amplitude of Motor Evoked Potentials (MEP). All three visceral rhythms contributed to MEP amplitude with similar effect sizes at the group level. However, we found no relation between coupling strengths with corticospinal excitability between the three organs. Thus, participants displaying high coupling with one organ did not necessarily display high coupling to the other organs, suggestive of unique interoceptive profiles. There was also no link between self-reported awareness of the organ and the actual coupling, suggesting these are distinct dimensions of interoception. Together these results show that each coupling is mediated by at least partially independent mechanisms.
著者: Tahnee Engelen, T. Schuhmann, A. T. Sack, C. Tallon-Baudry
最終更新: 2024-09-14 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.10.612221
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.10.612221.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。