異なる姿勢での作業記憶タスク中の脳活動：脳波研究

Brain activity during a working memory task in different postures: an EEG study.

• Ju-Yeon Jung
• Hwi-Young Cho
• Chang-Ki Kang

抄録

仰臥位での作業の方が快適で、立位での作業の方が健康的であるのに対し、ほとんどの人は座った状態で作業をしています。しかし、姿勢の違いによる脳活動効率の違いがあるかどうかは不明である。そこでここでは、3つの異なる姿勢での脳活動の変化を比較し、ワーキングメモリタスクを実行するための最適な姿勢を決定した。24名の被験者を対象に、2バックタスク中の正確さと反応時間の情報とともに脳波信号を用いて、3つの姿勢が脳活動に与える影響を調べた。その結果、座位と立位では仰臥位と比較して脳波に大きな差が認められ、特に脳活動の変調を効率的に改善することが知られているデルタ波と前頭葉に顕著な差が認められた。脳効率は、仰臥位よりも立位と座位の方が高かった。これらの知見は、姿勢の変化が作業記憶課題時の脳活動の効率に影響を与える可能性を示している。 ワーキングメモリタスク中の異なる姿勢間での脳効率の違いは、これまで探索されていない。本研究では、いくつかの脳領域の効率は、仰臥位よりも座位と立位の方が高いことを示唆している。この知見は、職場環境に関して重要な意味を持つ。さらに、この結果は、仕事の達成感を向上させ、仕事の姿勢の悪影響を軽減するためにも有用である。 脳波：脳波、PSQI：Pittsburgh sleep quality index、KSS：Karolinska sleepiness scale、FFT：fast fourier transform、ROI：region of interest、ANS：自律神経系、Fp：前頭前野、AF：前頭前野、Fz：前頭正中線、側頭前野、中央部、Cz：中央正中線、P：頭頂部、Pz：頭頂部正中線、O：後頭部、Oz：後頭正中線。

While working is more comfortable in a supine position and healthier in a standing, most people work in a sitting. However, it is unclear whether there are differences in brain activity efficiency in different postures. Here, we, therefore, compared changes in brain activity across three different postures to determine the optimal posture for performing working memory tasks. Their effect on brain activity was examined using EEG signals together with the information of accuracy and reaction times during 2-back task in 24 subjects. Substantial differences in brain waves were observed at sitting and standing positions compared to the supine, especially in delta waves and frontal lobe, where is known to improve the modulation of brain activity efficiently. Brain efficiency was higher during standing and sitting than in a supine. These findings show that postural changes may affect the efficiency of brain activity during working memory tasks. Differences in brain efficiency between different postures during working memory tasks have not been explored. This study suggests that efficiency in several brain areas is higher during sitting and standing than in a supine position. This finding has important implications regarding workplace environments. Furthermore, this result would be useful to improve accomplishment and reduce negative effects of work posture. EEG: electroencephalogram; PSQI: Pittsburgh sleep quality index; KSS: Karolinska sleepiness scale; FFT: fast fourier transform; ROI: region of interest; ANS: autonomic nervous system; Fp: prefrontal; AF: anterior frontal; frontal; Fz: midline frontal; temporal; central; Cz: midline central; P: parietal; Pz: midline parietal; O: occipital; Oz: midline occipital.