客观日本

九州大学发现日本柳杉的香味可增强大脑的认知功能

2023年05月30日 农林牧渔

日本九州大学研究生院农学研究院的中岛大辅特任助教和清水邦义副教授等人组成的研究团队,与木房屋健康研究会(代表理事:安成信次/安成工务店代表)共同发表研究成果称,日本柳杉的香味成分可以提升人脑检测视觉变化时的大脑功能。该研究成果通过分别使用天然日本柳杉和树脂类材料作为实验室内的装饰材料,测量并比较了受试者动作时的脑电波而得出。这一成果有望帮助阐明日本柳杉香味的功效。相关研究成果已刊登在国际科学杂志《Journal of Wood Science》3月30日号上。

研究成果已经表明,柳杉挥发出来的芳香成分有放松、抗菌、抗病毒等效果,已有研究将其作为建筑材料以外的用途。柳杉香味的主要成分是由15个碳原子组成的倍半萜烯类,并且由多种倍半萜烯及化合物混合而成,所以人工合成被认为非常困难。

在此之前,该研究团队一直在研究有助于构筑可持续发展社会的森林生物资源。并于2020年报告称,无论受试者的喜好如何,日本柳杉的香味都有减轻压力的作用。

此次,研究团队调查了未经化学涂装的日本柳杉木材发出的香味成分对大脑视觉感知功能的影响。视觉感知是在枕叶视觉皮层处理的,现代人在日常操作电脑等视觉终端时也会用到。

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图1 实验室的室内装饰材料及香味成分分析结果(日本柳杉的实验室内半萜烯浓度较高。供图:九州大学)

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图2 视觉变化时的脑电图(图中蓝色区域负电位强。对倾斜5度的视觉变化,270-300ms后的大脑神经元自动反应(视觉皮层负电位的振幅)在室内装饰材料为日本柳杉的房间中更大。供图:九州大学)

具体实验过程如下,首先在大学内建设两个占地面积7.3平方米,高约2米的同类型实验室。其中一个的室内全部采用无化学喷涂的日本柳杉,另一个则全部用树脂类建材。18名无精神和神经疾病的受试者参与了实验,通过在各个房间记录受试者执行任务时的脑电波,分析比较了每一受试者的结果。

以大约1秒的间隔随机连续在屏幕上投影0.2秒向左或向右倾斜10度、5度或0度(不倾斜)的竖条纹图案,要求被试验者在0度不倾斜图案出现时按下按钮。

实验结果显示,给被试者展示容易与低频0度不倾斜条纹产生混淆,以同样低频率出现的5度倾斜条纹时,当被试者处于室内装饰材料为日本柳杉的房内时,代表大脑产生自动察觉反应的脑波成分出现显著意义的增大。这一结果被认为是此时大脑的察觉反应和认知功能得到了提升。

研究团队计划从本年度开始进行更接近现实的效果验证。预定在实际的养老院中,将单人房间的一部分改成日本柳杉或树脂类建材,在其中生活3个月后比较认知功能。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Journal of Wood Science
论文: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