システム生理学的アプローチを用いて、
生体の統合的呼吸・循環調節機構の解明をめざす。
VISION
統合的枠組みによる呼吸循環調節系の制御機構の解明とその応用研究を行っています。
We are conducting research to elucidate the control mechanisms of the respiratory and circulatory control systems using an integrated framework and exploring their practical applications.
私の研究室では、呼吸制御システムの動作原理をシステム的に理解するシステムバイオロジー（Systems Biology）研究に取り組んでいます。ヒトや動物が有する運動に対する身体の適応能力や生体システムの安定性維持のための生理学的メカニズムを明らかにすること、また、その機能向上や回復を目的とする最適な運動プログラムを開発することを目指しています。
これらの研究がトップアスリートのパフォーマンス向上や、幅広い年齢層を対象とした人々のQuality of Life（QOL）向上、疾患患者を含む多様な人々の健康的な生活を改善し、将来的な疾病予防や健康寿命の延長につながることを望んでいます。
In my laboratory, we are engaged in Systems Biology research to systematically understand the principles of operation of the respiratory control system. We aim to clarify the physiological mechanisms of physical adaptation and homeostasis maintenance in response to movement inherent in humans, and to develop optimal exercise programs that will improve athletic performance, improve the quality of life (QOL) of diverse people of various ages including those with various diseases, and contribute to the extension of healthy life span and future disease prevention. We are working hard every day to achieve these research results.
ACADEMIC RESEARCH
研究テーマ
～呼吸・循環器を制御する生体調節系の動作原理を解明する～
Unraveling the operating principles of the biological regulatory systems that control the respiratory and circulatory systems
生体の統合的呼吸・循環調節機構の解明とシステム同定法を用いた新しい評価指標の開発に関する研究
生体の統合的呼吸・循環調節機構の解明
呼吸の化学調節と脳循環調節の相互連関機構の解明
循環器系の神経性・体液性の制御機構の解明
Research on clarifying the integrated respiratory and circulatory regulatory mechanisms in living organisms and developing new evaluation indicators using system identification methods.
Elucidation of the integrated respiratory and circulatory regulatory mechanisms in living organisms
Clarification of the interrelated mechanisms of chemical regulation of respiration and cerebral circulatory control
Elucidation of the neural and humoral control mechanisms of the circulatory system
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～運動に対する呼吸・循環・代謝システムの短・長期適応機構を解明する～
Clarifying the short- and long-term adaptation mechanisms of the respiratory, circulatory, and metabolic systems in response to exercise:
運動負荷ストレスや長期運動トレーニングによる生体システムの適応メカニズム（トレーニング効果）の解明研究
運動時の呼吸・循環調節機構（呼吸・循環系ダイナミクスのメカニズム）の解明
長期運動トレーニングによる生体システムの適応メカニズムの解明
高位中枢による予測的・見込み的制御（フィードフォワード制御）が運動準備期および運動開始時の呼吸・循環系応答に及ぼす影響
Research on the adaptive mechanisms of the biological system (training effects) due to exercise stress and long-term exercise training
Elucidation of respiratory and circulatory regulatory mechanisms during exercise (mechanisms of respiratory and circulatory system dynamics)
Clarification of the adaptive mechanisms of the biological system due to long-term exercise training
The impact of predictive and anticipatory control (feedforward control) by higher centers on respiratory and circulatory system responses during exercise preparation and at the onset of exercise
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～呼吸・循環器疾患の病態生理機構を解明する～
Elucidating the pathophysiological mechanisms of respiratory and circulatory diseases
慢性心不全の呼吸異常の成因解明と治療戦略に関する研究
睡眠時や運動時において顕在化する心不全の呼吸異常（浅速呼吸、運動時換気亢進、周期性呼吸、睡眠時無呼吸等）の成因解明
心不全患者の呼吸異常是正（QOL向上）を目的とした、非薬物療法（運動療法、酸素療法、CPAP療法、ヨガ、鍼等）の効果検証とその作用機序の解明
生体調節系の異常にもとづく疾患の病態解明と、重症度評価法の開発および治療戦略の構築
Elucidation of the causes of respiratory abnormalities in chronic heart failure and research on treatment strategies
Elucidation of the causes of respiratory abnormalities in heart failure (shallow rapid breathing, exercise-induced hyperventilation, periodic breathing, sleep apnea, etc.) that become apparent during sleep or exercise
Verification of the effectiveness of non-pharmacological therapies (exercise therapy, oxygen therapy, CPAP therapy, yoga, acupuncture, etc.) for correcting respiratory abnormalities in heart failure patients and improving their quality of life (QOL), and elucidation of their mechanisms of action
Elucidation of disease pathogenesis based on abnormalities in the biological regulatory system, development of severity assessment methods, and establishment of treatment strategies
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COMMUNITY
地域社会に育てられ、機会あるたびに恩返し新しい発見が発明に。
運動生理学は、運動や運動トレーニングがどのように身体に影響を与えるかについて、身体的な反応やその調節についての科学的な研究を行う分野です。ここ数十年で、運動生理学は多くの分野に影響を与え、特にスポーツ科学、リハビリテーション、健康管理などにおいて重要な役割を果たしてきました。今後も、運動生理学は以下のようにさらなる進展が期待されています。
統合的アプローチと個人化されたトレーニングが運動生理学の進歩に貢献する。個人差が大きく、個人に合わせたトレーニングが必要。個人の遺伝子や環境に基づく個人化されたアプローチが注目される。これにより、より効率的かつ効果的なトレーニングや健康管理が可能になる。
運動生理学の分野は、神経科学、生理学、代謝学、運動制御などの多様な分野を結びつける統合的なアプローチが求められています。今後、これらの分野を結びつけるための技術や方法がさらに進歩することで、より深い洞察が得られるようになるでしょう。また、運動生理学においては、個人差が大きく、同じトレーニングでも個人によって効果が異なることが分かっています。今後、個人化されたトレーニング方法を開発することで、より効率的かつ効果的なトレーニングが可能になるでしょう。個人の遺伝子、環境、ライフスタイルなどの要因に応じた個人化されたアプローチが注目されるようになると思われます。これにより、個人の能力や限界をより正確に予測し、それに基づいた効果的なトレーニングや健康管理が可能になるでしょう。
運動生理学では、正確な測定方法の開発と人工知能技術の活用が求められており、非侵襲的でリアルタイムな測定技術の開発や、人工知能を活用した予測や診断が可能になり、トレーニングプログラムの最適化やリスクマネジメントの向上に役立つことが期待されています。
運動生理学においては、身体の反応を測定するための多様な方法が用いられますが、より正確な測定方法の開発が求められています。例えば、非侵襲的かつリアルタイムに身体の変化を測定できる技術の開発が期待されます。また、人工知能技術の発展により、膨大なデータを分析することが可能になりました。運動生理学でも、人工知能を活用することで、より正確な予測や診断が可能になると考えられています。また、トレーニングプログラムの最適化や、リスクマネジメントの向上などにも役立つことが期待されています。
運動と慢性疾患の関係についての研究が進むことで、運動が脳、免疫系、代謝に与える影響についての洞察が得られ、神経疾患、炎症性疾患、代謝性疾患などの予防や治療に役立つ可能性がある。
運動生理学は、健康において運動が果たす役割について研究する分野でもあります。今後、運動が慢性疾患の予防や治療にどのように影響を与えるかについての研究が進むことが期待されます。たとえば、運動が脳、免疫系、代謝に与える影響についての研究が進むことが期待されます。これにより、認知機能の改善や脳卒中やパーキンソン病などの神経疾患の予防や治療、免疫系の改善や炎症性疾患の予防や治療、エネルギー代謝の改善や糖尿病や肥満などの代謝性疾患の予防や治療にそれぞれつながる知見が得られるでしょう。
TOPICS
生理学研究
生物学的なプロセスやメカニズムを理解し、健康や疾患の発生や進行についての知見を深める分野です
今後の生理学研究の方向性については、
統合的なアプローチの強化：生理学の分野も、運動生理学と同様に、多様な分野を結びつける統合的なアプローチが求められています。神経科学、生化学、分子生物学、細胞生物学、病理学などの知見を統合することで、生理学的なプロセスの理解が深まり、健康や疾患についての新たな知見が得られるでしょう。
新たなテクノロジーの活用：新たな技術の進歩により、生理学的なプロセスを追跡し、測定することができるようになりました。例えば、高解像度顕微鏡、シングルセル解析、遺伝子編集技術、光遺伝学などがあります。これらの技術を生理学研究に応用することで、より精密なデータが得られ、新たな知見が得られることが期待されます。
疾患の分子メカニズムの解明：生理学研究は、健康な生理的プロセスだけでなく、疾患の発生や進行についても研究されます。今後、疾患の分子メカニズムについての研究が進むことが期待されます。これにより、疾患の予防や治療につながる新たな治療法の開発が可能になるでしょう。
長寿と老化に関する研究：長寿化が進む現代社会において、健康な老化に関する研究がますます重要になっています。生理学研究においては、長寿と老化のメカニズムについての研究が進むことが期待されます。これにより、健康的な老化や老化に伴う疾患の予防、治療につながる知見が得られるでしょう。
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