客觀日本

九州大學發現日本柳杉的香味可強化大腦的認知功能

2023年05月30日 農林牧漁

日本九州大學研究生院農學研究院的中島大輔特任助教和清水邦義副教授等人組成的研究團隊,與木房屋健康研究會(代表理事:安成信次/安成工務店代表)共同發表研究成果稱,日本柳杉的香味成分可以提升人腦檢測視覺變化時的大腦功能。該研究成果透過分別使用天然日本柳杉和樹脂類材料作爲實驗室内的裝飾材料,測量並比較了受試者動作時的腦電波而得出。這一成果有望幫助闡明日本柳杉香味的功效。相關研究成果已刊登在國際科學雜誌《Journal of Wood Science》3月30日號上。

研究成果已經表明,柳杉揮發出來的芳香成分有放鬆、抗菌、抗電腦病毒等效果,已有研究將其作爲建築材料以外的用途。柳杉香味的主要成分是由15個碳原子組成的倍半萜烯類,並且由多種倍半萜烯及化合物混合而成,所以人工合成被認爲非常困難。

在此之前,該研究團隊一直在研究有助於構築永續發展社會的森林生物資源。並於2020年報告稱,無論受試者的喜好如何,日本柳杉的香味都有減輕壓力的作用。

此次,研究團隊調查了未經化學塗裝的日本柳杉木材發出的香味成分對大腦視覺感知功能的影響。視覺感知是在枕葉視覺皮層處理的,現代人在日常操作電腦等視覺終端機時也會用到。

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圖1 實驗室的室内裝飾材料及香味成分分析結果(日本柳杉的實驗室内半萜烯濃度較高。供圖:九州大學)

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圖2 視覺變化時的腦電圖(圖中藍色區域負電位強。對傾斜5度的視覺變化,270-300ms後的大腦神經元自動反應(視覺皮層負電位的振幅)在室内裝飾材料爲日本柳杉的房間中更大。供圖:九州大學)

具體實驗程序如下,首先在大學内建設兩個佔地面積7.3平方公尺,高約2米的同類型實驗室。其中一個的室内全部採用無化學噴塗的日本柳杉,另一個則全部用樹脂類建材。18名無精神和神經疾病的受試者參與了實驗,透過在各個房間記錄受試者執行任務時的腦電波,分析比較了每一受試者的結果。

以大約1秒的隔膜隨機連續在屏幕上投影0.2秒向左或向右傾斜10度、5度或0度(不傾斜)的豎條紋圖案,要求被試驗者在0度不傾斜圖案出現時按下按鈕。

實驗結果顯示,給被試者展示容易與低頻0度不傾斜條紋產生混淆,以同樣低頻率出現的5度傾斜條紋時,當被試者處於室内裝飾材料爲日本柳杉的房内時,代表大腦產生自動察覺反應的腦波成分出現顯著意義的增大。這一結果被認爲是此時大腦的察覺反應和認知功能得到了提升。

研究團隊計劃從本年度開始進行更接近現實的效果驗證。預定在實際的養老院中,將單人房間的一部分改成日本柳杉或樹脂類建材,在其中生活3個月後比較認知功能。

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
雜誌:Journal of Wood Science
論文:Effects of volatile sesquiterpenes from Japanese cedarwood on visual processing in the human brain: an event-related potential study
DOI:10.1186/s10086-023-02083-4