嗅覚（芳香）刺激量が与える自律神経機能の経時的変化

慶應義塾大学医学部耳鼻咽喉科学教室

神崎晶

The olfactory epithelium includes the odorant receptors which connects adrenergic nerve fibers. Change occurs in theautonomic function by olfactory stimuli, symptoms appear in the circulatory system, such as a pulse.
However, a strong sense of smell has individual subjective elements and, it is difficult to be evaluated. Therefore, it
is considered that if it is possible to observe a functional change in the autonomic nervous system involuntary, such asparasympathetic and sympathetic, highly accurate diagnosis can be done. It is considered that, it is compared to the responseof Parkinson's disease by knowing the response of the autonomic nervous against odors variety of healthy subjects.
In this study, when it was in healthy subjects sniff the fragrance of the rose-like odor which is generally good smell, theactivity of the autonomic nerves was increased. Further, when it was smell the odor of feces (skatole) like that are generally
malodorous, it was found that the activity of the autonomic nerves is greatly enhanced, and the parasympathetic dominance
yet.

１．緖

変化が生じていることが判明している。一般に良い嗅気と言されるバラ様の嗅気は自律神経の活動を亢進させ、また、嗅覚には解剖学的に自律神経との関連性も報告されてい一般に悪臭とされる糞様の臭気は自律神経の活動を亢進さ1）る 。嗅覚刺激は嗅上皮に存在する嗅細胞の嗅覚受容体をせ、副交感神経を優位に亢進させることが分かった。グレ通じ中枢に情報伝達される。ところが、最近の研究により、ープフルーツの嗅気では交感神経を優位に活発化させる 9）

嗅上皮には嗅覚受容体のみならず、交感神経終末のアドレ等、自律神経に様々な効果を与えることがすでに判明してナリン受容体や副交感神経終末のムスカリン受容体が存在いる。これらの知見をふまえて、神経疾患を有する患者にすることが分かってきた。そのため健常者において、嗅覚対して嗅覚刺激を曝露させることで自律神経機能を測定す

刺激によって自律神経の活動を亢進および抑制されることることが臨床的にも有用であることが解明されつつある。

が考えられる。

２．実

一方、パーキンソン病（Parkinson disease）では、一番早期の非運動性の症状として嗅覚障害が見られる。この症状はパーキンソン病の初期段階（early stage of PD）の患者

験《方法》
2. 1. 被験者の自律神経機能の確認の約 90 ％が発現し、また、運動性の障害に先行して生じる。

まず初めに、被験者に自律神経機能に異常があるかどう

そのため、今回様々な香りの試薬を用いて嗅覚刺激を健かを予め把握するため、被験者に脈圧計を付け、起立性低常者に対し行い、その自律神経機能の反応を見る。有意な血圧に陥るかどうかの試験を行った。

反応が見られれば、嗅覚障害がないパーキンソン病の患者

被験者の左上腕にカフを装着し、座位 2 分間→立位 2 分の補助診断にこの検査方法が貢献できると考えられる。

間→座位 1 分間の動作を取ってもらい、座位安静時、立位

また、男女ともに同性用香水では自律神経活動が亢進、瞬間時、立位安静時、座位瞬間時、座位安静時 2 回目の脈

異性では副交感神経活動が亢進した。また天然のラベンダ圧を測定し、交感神経系、副交感神経系の機能の測定を行ーでは人工のそれより自律神経活動を抑制しえた。

い、被験者の自律神経機能に関して評価を行った。

嗅粘膜には自律神経線維と連絡があることが知られる。

※ 健常者であれば、起立時に瞬間的に血圧が低下し、そ前述した通り、パーキンソン病の自律神経機能とも関連がれに対し、頚動脈洞に存在する圧受容器が反応し延髄にある。そこで、嗅覚機能正常の成人に嗅気を曝露させて自存在する循環中枢に刺激が伝達される。この反応により、律神経機能を測定した。嗅気の提示前後で自律神経機能に交感神経が働き心拍数上昇、および末梢血管の収縮により、血圧が正常に保たれる。そのため、自律神経系統に異常が見られる方は、交感神経の反応低下により血圧をT i m e c o u r s e o f a ut o n o m i c n e r vefunction affected by olfactory（aroma）
stimulation
Sho Kanzaki
Department of Otolaryngology, School ofMedicine, Keio University

保つことができず低血圧となる。

2. 2. 健常者の嗅覚刺激に対する自律神経機能の変化
本題の嗅覚刺激に対する自律神経機能の応答を測定する実験を行った。具体的には、特定の香りがついた試験紙を− 148 −

嗅覚（芳香）刺激量が与える自律神経機能の経時的変化

Fig.2

Fig.1

実験で使用した脈圧計測器

嗅上皮における自律神経の走行

被験者鼻孔約 1 cm 手前に置き嗅覚刺激を与え、予め四肢に装着していた電極により匂いを嗅がせる前（安静時）と匂いを嗅がせた後（嗅覚刺激後）での脈拍の変化を観測した。
脈拍は、交感神経の働きと副交感神経の働きの拮抗によって決定されている。そのため、嗅覚刺激を与えた際に自律神経機能が正常であれば、何らかのレスポンスが生じると

Fig.3

自律神経の活動の大きさと成分分析方法考えられる。また、今回の実験で用いる器具では、自律神経の総合機能の変化の大きさも評価することが出来、どういったように反応したかが分かる。以下が今回の実験に用いた、試料の種類と、具体的な実験行程である。
１. 電極を右手首および左足首に座位の状態で装着し、最初に、安静状態の心拍変動を 4 分間測定した（先ほどの起立性低血圧の実験での動作の影響を取り除くため）。
２. 4 分後、香 1（バラ様の香り）を浸した試験紙を被験者の鼻の前に持っていき 10 秒間匂いを嗅がせ、10 秒後安静にし、その匂いを嗅がせた 10 秒間を含む 30 秒間を、イベント「香Ａ」として心拍数を測定した。
３. 香りイベント測定後、5 分間安静状態を測定した。
（前の香りの after-effect を取り除くため）

Fig.4

自律神経の成分分析方法

４. 安静後、「香 2」を「香 1」同様に、10 秒間嗅がせ、30 秒＊実験条件間測定した。
５. 以後、「香 2」→「安静」→「香 3」というように、3 種類の＊被験者条件香をすべて嗅がせた。

・正常状態における自律神経機能を測定するため、被験者＊香りの種類
主成分
含有量
溶剤
b-フェニル
日局プロピレ香 1 エチルアル 315.5mg/5ml
ングリコールコール
日局プロピレ香 2 スカトール 39.75mg/5ml
ングリコール
香 3 男性用香水

・実験室は、気温 25 ℃に保った

不明

不明

は実験前日の夜は十分な睡眠を摂取した。

類似した香り《原理》

バラFig. 3 のように、心電図より時間領域解析を用いて自律糞神経全体の活動の大きさの定量化、および、Fig. 4 のよう形 容しが たいつーんとくる香り

副交感神経各々の活動の大きさを分析できるようになってに周波数領域解析により自律神経の成分すなわち交感神経、− 149 −コスメトロジー研究報告 Vol.23, 2015

いる。自律神経の総合的な活動の指標としては CVRR が《結果》挙げられる。なお、心拍の成分を分解すると、超低周波、具体的な被験者各個人の結果を示す。なお、今回の実験

低周波、高周波の３つに分れ、そのうち、高周波（HF）はでは、19 歳〜 25 歳までの男性 11 名、女性 10 名を対象に副交感神経を、低周波（LH）は副交感神経と交感神経両者実験を行った。それらのデータのうち、匂いを嗅ぐ前後の活動を反映している。そのため、副交感神経の活動の指30 秒で集計し直し、それぞれの平均値をまとめたものが標を HF、交感神経の活動の指標を LH/HF とする。

Table 1 である。

Fig. 5
Table 1

被験者の実際の実験結果

実験値の各平均値（上：匂いを嗅ぐ前 30 秒、下：匂いを嗅いだ後 30 秒）− 150 −

嗅覚（芳香）刺激量が与える自律神経機能の経時的変化また、各香りについて、匂いを嗅ぐ前と匂いを嗅いだ後での各々の値の変化に対する t- 検定を行った結果が以下の安静状態の心拍変動を測定した（先ほどの起立性低血圧の実験での動作の影響を取り除くため）。
② 4 分後、1 つめの香りを浸した試験紙を被験者の鼻孔前ものである。にもって行き、10 秒間嗅いでもらう。その 10 秒間を含

2. 3. 男性女性用香水と人工・天然香料の差についてむ 30 秒間の心拍数を測定した。

嗅覚刺激に対する自律神経機能の応答を測定する実験を③嗅覚刺激後の疲労をとるため 5 分間安静状態を測定した。

行った。具体的には、特定の香りがついた試験紙を鼻孔か④安静後、「2 つ目の香り」を「1 つ目の香り」同様に、10 秒間嗅がせ、30 秒間測定した。

ら 1cm の距離で嗅がせる。
安静時と嗅覚刺激後で脈拍の変化を計測した。自律神経⑤後、「2 つ目の香り」→「安静」から、「3 つ目の香り」→「安静」→「4 つ目の香り」の順で刺激を与えた。の総合機能も含めて評価する。
①極を右手首および左足首に座位の状態で装着し、最初に、

Fig. 6

香 1（バラ様の嗅気）を嗅がせた前後で各値の変化（t- 検定）Fig. 7

香 2（糞様の臭気）を嗅がせた前後で各値の変化（t- 検定）Fig. 8

香 3（男性用香水）を嗅がせた前後で各値の変化（t- 検定）− 151 −

コスメトロジー研究報告 Vol.23, 2015

＊自律神経の活動の大きさと成分分析方法＊香りの種類・男性用香水Dolce ＆ Gabbana

自律神経の総合的な活動の指標としては CVRR が挙げ

The One for Men（成られる。なお、心拍の成分を分解すると超低周波、低周波、分不明）
・女性用香水高周波の 3 つに分かれ、そのうち高周波 HF は副交感神経を、Jo Malone・ネクタリンブロッサム＆ハニーコロン（成分不明）

低周波（LH）は副交感神経と交感神経両者の活動を反映し・天然のラベンダー エッセンシャルオイル（花・葉から水ている。
交感神経の活動の指標を LH/HF，副交感神経の活動指蒸気蒸留したもの）
・人工のラベンダー アロマエッセンス（界面活性剤、香料、標を CCVHF とする。
こ の 周 波 数 解 析 の coefficient of component varianceハーブ精油）
これを被験者には分からないよう、ランダムに振り当てた。

（CCV）とは、各周波数のゆらぎの係数であり、CVRR と同じように再現性が良い。

＊実験条件
2. 3. 1. 男性用香水と女性用香水の比較

実験室は、気温 25 ℃に保った。

L/H 交感神経活動性 CCV HF −副交感神経活動の指標、＊被験者条件
正常状態における自律神経機能を測定するため以下の条

CVRR 総自律神経活動の指標は男性における男性香水と女件を設定した。

性香水では有意差はなかった。女性においても同様であっ・被験者は寝不足でない、また眠気はないた。しかし、香水を嗅ぐ前後での変化量の平均をみると下・食後３時間以上経過図になる。

Table 2− 152 −嗅覚（芳香）刺激量が与える自律神経機能の経時的変化変化量の平均値であり、統計学的有意差が認められるものではないが、著しい差が認められる。男性被験者におい副交感神経どちらか優位に傾くことはあまりないものと考えられる。ては CVRR が男性用香水で大きく変化し、CCVHF はほと

香 2（糞様臭気）に関しては、優位に CCRR と CCVHF のんど変化が無かった。女性用香水では CCVH が高まった。

値に、匂いを嗅いだ後、嗅ぐ前でプラスの変化が見られる

男性被験者は男性用香水を嗅いでも副交感神経活動は変化ことが分かる。おのおの、CCRR は自律神経の総合的な活が無く、総自律神経活動が高まった。女性香水では副交感動、CCVHF は副交感神経の活動を表しており、よって香神経活動が亢進したことを意味する。女性被験者において2（糞様臭気）は自律神経の総合的な活動の亢進および、は、L/H が男性用香水では嗅覚刺激前より低下し CCVHF交感神経に対する副交感神経の活動が有意に亢進している。

が同性（女性）
香水より男性香水の方が高まった。女性被験

一般に悪臭とされる糞様臭気においても健常者は、良い嗅者が男性用香水を嗅ぐと副交感神経活動が亢進し、交感神気（バラ様嗅気）よりも激しく自律神経機能を変化させ、ま経活動は亢進しないことを意味する（Fig. 9）。

た副交感神経機能を有意、すなわち脈拍を遅くする方へ働くことが言える。最後の香３の男性用香水では、特に自律

2. 3. 2. 天然ラベンダーと人工ラベンダーの比較（Fig.10）

神経の活動に変化を与えないことが言える。すなわち、一CVRR、L/H、CCVH の値自体は、有意差がみられなか

般に良い香りとされるバラ様の嗅気では、交感神経・副交感神経どちらかを特に優位に亢進させるのではなく、総合った（L/H に関してはｐ＝ 0.0734 であった）。
天然と人工の嗅覚刺激前後の変化量をまとめたが、L/H的な自律神経の活動を亢進させることが分かった。また、の変化量の差が認められる。これは天然が人工ラベンダー

一般に悪臭とされる糞様の臭気では副交感神経優位に良いよりも交感神経活動を抑制していることを意味する。

嗅気よりも激しく自律神経の活動を亢進させることが分か

４．考った。

察

これらのように、香りによって得られる反応が異なった

香１すなわちバラ様の嗅気を発する物質では、P（＜0.05）となりうる値は、CCRR であり、これは自律神経の理由として、各物質の物理構造の違いによるものと考えられる。

総合的な活動の指標である。そのため、一般に良い香りと今回の研究で、自律神経機能亢進の反応が見えた、香１

称されるバラの嗅気では、自律神経機能活動の全体的な亢の b -フェニルエチルアルコールや香 2 のスカトールは、交進が見られた。また、CCVHF と L/H の値から、交感神経、感神経および副交感神経のリガンドであるアセチルコリン

Fig. 9Fig. 10

男女被験者における平均変化量

Fig. 11 副交感神経受容体のリガンド（アセチルコリン、ムスカリン）

Fig. 13

ラベンダーにおける平均変化量

Fig. 12 交感神経受容体のリガンド（ノルアドレナリン、アドレナリン）

香 1（β- フェニルエチルアルコール）

Fig. 14− 153 −

香 2（スカトール）

コスメトロジー研究報告 Vol.23, 2015やムスカリン、アドレナリン等の物質に構造が類似してい3, 4）によると、グレープフルーツの嗅気では交感神経をたため、各受容体に対し親和性があったのではないかと考優位に活発化させる等、他の嗅気も自律神経に様々な効果えられる（Fig. 11 〜 14）。その場合、香２（スカトール）はを与えることが分かってきている。今現在あまり嗅気によよりアセチルコリンやムスカリン等の副交感神経系のリガる自律神経機能の変化・応答に関しての実験・研究・論文

ンドの構造に物理構造特性が類似していると考えられる。

は少ないが、今後自律神経の様々な物質への応答の傾向・

なお、香３の男性用香水の詳細な物質は分からないが、実メカニズムが解明されれば、意図的に自律神経を活発化・

験結果から推定するに自律神経系のリガンドとは構造が類抑制化することができ、また、交感神経 / 副交感神経どち似しないことが推察される。これらの化学構造に関してのらかを優位にすることも可能となるであろう。また、この証明は、より分子学的な実験を要する。

ような嗅覚刺激を行い、自律神経の応答を見ることで、パまた、もう１つの可能性として、嗅上皮の自律神経を介ーキンソン病等の、症状の１つに嗅覚障害を伴う疾患のよさない応答がある。香１はバラ様の嗅気であり、これは普りシンプルで客観的な診断検査ができると考えられる。本段私たちが嗅いだことのある匂いであり、習慣的にバラ→来、単なる嗅覚刺激の応答、すなわち匂いの感度の測定で良い匂い→落ち着く気がする→自律神経が応答するという、は、匂いに対しての応答・感じ方に個人差が大きかったが、記憶や慣習を介した自律神経の応答の可能性も考えられる。

自律神経は本人が制御できない automatic な反応であるた

また、香２（糞様臭気）
では普段嗅いだ際に不潔な匂い→記め、主観的なバイアスがより少なく、なおかつ脈拍等の視憶的に気持ち悪くなる or 迷走神経反射→副交感神経応答覚化しやすい数値変換が行われるので、飛躍的に検査制度（嘔吐中枢）といった機序で自律神経の活動が活発になったが上昇すると思われる。とも考えられる。これらを検証するには既述した通り、物（引用文献）

理化学的な実験を必要とする。
引き続いて香料を嗅いだ際の男女差について考察する。
男性は同性香水を嗅いでも交感神経亢進はなく、女性香水

１）Randy A. Hall: Autonomic Modulation of Olfactory
Signaling. Science Signaling 4 (155), p1. (2011).

でリラックスする。女性では同性香水で交感神経が亢進し、

２）Doty, R. L.: Olfactory dysfunction in Parkinson

男性用香水を嗅いで鎮静する。男女ともに同性香水でより

disease. Nat. Rev. Neurol. 8, 329–339 (2012); published

自律神経活動が亢進し、異性用では鎮静する。この反応がonline 15 May 2012.

男女間において何に寄与しているのかは不明であり、今後の課題である。

３）Niijima A, Nagai K: Olfactory stimulation withscent of essential oil of grapefruit affects autonomic

また天然と人工香料の比較検討では、L/H 変化量の差から、天然ラベンダーの方が交感神経活動を抑制していることがわかる。これより、添加物が入っていない、高濃度の香料が効果をより期待できると思われる。

５．総

neurotransmission and blood pressure. Exp Biol Med(Maywood). 2003;228(10):1190-2.
４）Haze S, Sakai K, Gozu Y. Effects of fragrance
inhalation on sympathetic activity in normal adults.
Jpn J Pharmacol. 2002 Nov;90(3):247-53.

括５）Delplanque S, Grandjean D, Chrea C, Aymard L,

今回の実験では、一般に良い嗅気とされるバラ様の嗅気

Cayeux I, Le Calvé B, Velazco MI, Scherer KR, Sander

は自律神経の活動を亢進させ、また、一般に悪臭とされる

D. Emotional processing of odors: evidence for a

糞様の臭気は自律神経の活動を亢進させ、副交感神経を優nonlinear relation between pleasantness and familiarity

位に亢進させることが分かった。また、いくつかの文献（※

evaluations. Chem Senses. 2008 Jun;33(5):469-79.

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