リラックスおよび安眠効果に有用な植物芳香成分の探索
1

産業医科大学保健センター 、早稲田大学大学院情報生産システム研究科

八谷 百合子 1、柴田美雅 1、犬島2

浩2

The purpose of this study is to examine the effect of an olfactory stimulus on changes in a physiological index and sleep.
Using aromas during the loading of stress, we measured beat-to-beat interval (R-R interval) times from electrocardiogram(ECG) recordings. Measurement of heart rate (HR) variability from short and long-term ECG recordings is a non-invasive
method for evaluating cardiac autonomic regulation. In an analysis of the power spectrum in the R-R interval times, the highand low frequencies in the physiological index of stress loading suggest that the aromas have an effect on the autonomic
nervous system. As the strain on the sympathetic nerve was relaxed, we conclude that the aroma affected the sympathetic
nerves. We also measured the average amount of sleep and quality of waking by the activity meter and a questionnaire during
the aroma-load. We conclude that there are individual differences in amount of sleep and quality of waking.

1．緒

2．実

言

職場では，うつ病，不安障害，心身症などのストレス関1）

連疾患が急増している ．ストレス関連疾患は，長期にわ2）験

2. 1. 植物芳香成分のリラックス効果
2. 1. 1. 対象たる休職や過労死などとの関連性が報告されている ．健

平均年齢 23±1.0 歳（22 ～ 24 歳），コンピュータ使用経康管理や労務管理の上で，ストレス関連疾患を予防するこ験が平均年数 6.0±1.7 年（5 ～ 8 年）の男子大学生 3 名（被験とは重要な課題である．また，ストレスを誘引とする不眠

者記号 A ～ C）を被験者とした．

の影響のため，日中の集中力の低下や頭痛などから労働の

2. 1. 2. 植物芳香成分の呈示方法

意欲が減退し，生産活動の低下をもたらすと言われている．

本研究では，植物芳香成分として，フランスの Pranarom

よって，このような状態に陥る前に，ストレスや不眠を緩社のラベンダー・アングスティフォリィア（真性）を使用し和することが必要であり，ストレス緩和法が望まれている．

た．ラベンダーの主な成分は酢酸リナリルであり，副交感

植物芳香成分は，抗不安作用，鎮静作用，抗うつ作用など，神経に働き，精神安定や鎮静作用を持ち 3），ストレスによ

ストレスを緩和しリラックスや安眠の効果があると言われる疲労感に対して，中枢神経を刺激し，リフレッシュ効果ている．しかし，植物芳香成分の効果の有用性についてはがある 4）．今回使用したラベンダー・アングスティフォリ

未だ不明である．その原因としては，香りの効果は身体的

ィア（真性）は，酢酸リナリル 40.00 ％とリナロール 42.19

条件，環境的条件に左右されるものと考えられる．心理学％を含んでいた．それぞれ 200 μg のラベンダーを含ませ的な測定のための質問紙や，採血，唾液，生理学的検査とた濾紙 3 枚を専用の設置台に刺し，実験室の中央に置いた

して指尖容積脈波，皮膚電気抵抗，皮膚温度，脳波などを（Fig. 1）．

測定した結果があるが，いずれも有意差は認められていな
い．よって，植物芳香成分の効果について，心理的な測定や生理学的検査から確認できる状況に至っていない．
本報告では，成人を対象として作業負荷方法の選定と生体信号の計測を行い，心電図の心拍変動の解析を時系列で検討することで植物芳香成分のリラックス効果を検討した
結果と活動量計および問診票を用いて睡眠状況を把握し，植物芳香成分の安眠効果について評価したことを報告する．
*

Exploration of useful scented liquid fromplants for relax and good sleep
Yuriko Hachiya* 1 , Minori Shibata 1, Hiroshi
Inujima 2
Health Center, University of Occupational
and Environmental Health 1 , Graduate
School of Information, Production and
Systems, Waseda University2

Fig. 1 The lavender diffusing equipment
ラベンダーの拡散装置（八谷百合子，柴田美雅，犬島浩：植物芳香
成分吸引時における心拍変動の検討，電気学会研究会資料知覚情報研究会 PI-14-075，p. 63，2014，の p. 63 の図 1 より転載）− 190 −

リラックスおよび安眠効果に有用な植物芳香成分の探索

2. 1. 3. 植物芳香成分によるリラックス効果実験の流れった．実験で使用した心電図の測定機器は，ECG monitor

植物芳香成分によるリラックス効果実験のスケジュール（model: Bioview 1000，PB1402, NEC, Tokyo, Japan）であを Fig. 2 に示す．被験者１人につき 2 回実験を行った．1った．なお，被験者には informed consent を行い，同意回目の実験では，安静後水を嗅がせ，「暗算作業ソフト」を書を得た上で実験を実施した．本研究の実施について，産使用し作業負荷を与え，アニメーション視聴によるリラ

業医科大学倫理委員会の承認を得た．

ックスの後安静とした．別な日に行った 2 回目の実験では，

2. 1. 4. 実験環境

安静後ラベンダーを実験室に設置し，実験終了まで植物芳

生体情報は環境（室温，湿度，照度，騒音，気圧，電磁

香成分を連続して嗅がせた．安静後「暗算作業ソフト」を使波など）と被験者の体調に左右されやすい．また，VDT 作

用し作業負荷を与え，アニメーション視聴によるリラック

業を行う室内の温度は 17 ～ 28 ℃，湿度は 40 ～ 70 ％，エスの後安静とした．実験に際して被験者の状態を統一する

アコンの風などが作業者に直接当たらないようにするこため，被験者に「前日はアルコールを飲まない，十分に睡とが重要といわれている 5）．よって，測定は周囲の環境を眠をとる」等を指導した．被験者は，非喫煙者のみとした．

一定にできる産業医科大学人工気候室で行い，条件は室実験当日に体調に問題がないことを確認した後，各種測定

温 25 ℃，湿度 60 ％，騒音 60 dB，照度 680 Lux，上着衣量装置を装着後，約 1 時間程度実験室の中で環境に慣れても140g，風速 0.2m/s，シールド使用（減衰率 40dB 以上（atらい，データ収集を行った．被験者が 10 分おきに 0 － 9

0.5 ～ 200MHz））とした．

までの数字を使って「疲労感の変化」
をキー・ボードから入2. 1. 5. 暗算作業ソフト

力し自動的に記録した．これは 0 を疲労感無し，9 を作業

オリジナルの「暗算作業ソフト」の画面を Fig. 3 に示す．

が続けられないほどの疲労感としたものである．一瞬で判

被験者は，3 つの数字を足し合わせ，下一桁の数字を「暗断できるように 0 ～ 9 の段階に区分し，言葉は付帯しなか

算作業ソフト」に入力した．「暗算作業ソフト」は，作業量

Fig. 2 Experiment procedure during mental arithmetic operation
植物芳香成分によるリラックス効果実験のスケジュール（八谷百合子，柴田美雅，犬島浩：植物芳香成分吸引時における心拍変動の検討，電気学会研究会資料知覚情報研究会 PI-14-056 ～ 080・082 ～ 093，63 － 67，2014，の p.
64 の図 2 より一部修正の上転載）

Fig. 3 Outline of measurement for workload of mental arithmetic operation
暗算作業ソフトの画面（八谷百合子，柴田美雅，犬島浩：植物芳香成分吸引時における心拍変動の検討，電気学会研究会資料知覚情報研究会 PI-14-056 ～ 080・
082 ～ 093，63 － 67，2014，の p. 64 の図 3 より一部修正の上転載）− 191 −

コスメトロジー研究報告 Vol.24, 2016とミス入力数を自動計算した．また，「暗算作業ソフト」はおり，負荷が強くなるに従って心拍変動は減少する．精被験者が入力した「疲労感の変化」
も自動的に記録した．

神的ストレスを受けると交感神経緊張が亢進し，LF 成分

2. 1. 6. 解析ソフト

が増大および HF 成分が減少する．よって，LF 成分と HF

ECG monitor で測定した心電図波形をVITALRHYTHM

成分は鏡像を形成する．本研究において，心拍における2100（有限会社メディカルトライシステム）で解析した．

0.04 ～ 0.15 Hz の低周波数帯域を P1 とし，心拍における2. 1. 7. 心拍変動

0.15 ～ 0.40 Hz の高周波数帯域を P2 とした．また，LF/

6）

2. 1. 7. 1. 心拍変動

HFを求め，
P1/ P2が高ければ精神的負荷が高いものとした．
2. 1. 7. 3. R-R 間隔の測定

循環器機能は，交感神経と副交感神経の相互作用を通して調節されている．吸気相と呼気相に同期した周期性変化

心電図の波形例を Fig. 4 に示す．心電図は，心臓の拍動は，心拍変動と呼ばれる．心拍変動は，心拍の R-R 間隔に伴う心臓の電気的な活動をグラフの形にしたものである．

の 1 拍ごとの変動を測定する．本研究では，心拍変動の評

本実験では胸部誘導（3 点誘導）で測定した心電図を 1ms で価の一つである心拍の周期変動の周波数分析を用い，低周

サンプリングした．1ms の精度で R 波を検出し R-R 間隔を

波数（low frequency :LF，0.04 ～ 0.15 Hz）
，高周波数
（high

順次計測した．R-R 間隔の時系列例を Fig. 5 に示す．

frequency :HF，0.15 ～ 0.40 Hz）のパワースペクトル解析

2. 1. 7. 4. パワースペクトルの計算用いた．

本研究では，心拍変動の振動成分の抽出のため，R-R 間

2. 1. 7. 2. ストレスと心拍変動

7）隔の時系列のスペクトル解析を行った．R-R 間隔時系列に心拍変動は精神的ストレスの指標となることが知られて対しパワースペクトルを求めた．パワースペクトルの例を

Fig. 4 Typical example of the electrocardiograph
心電図の波形例（八谷百合子，柴田美雅，犬島浩：植物芳香成分吸引時における心拍変動の検討，電気学会研究会資料知覚情報研究会 PI-14-075，p. 65，2014，の p. 65 の図 4 より転載）

Fig. 5 An example of the R-R interval times
R-R 間隔の時系列例（八谷百合子，柴田美雅，犬島浩：植物芳香成分吸引時における心拍変動の検討，
電気学会研究会資料知覚情報研究会 PI-14-056 ～ 080・082 ～ 093，63 － 67，2014，の p. 65の図 5 より転載）− 192 −

リラックスおよび安眠効果に有用な植物芳香成分の探索

Fig. 6 に示す．低周波数帯域（P1）
高周波数帯域（P2）のピーのシャツの襟に装着させ（Fig. 7），姿勢情報，歩数およびク位置にマークを表示した．

運動量を測定する．なお，入浴前は活動量計をシャツの襟から取り外し，入浴後再び同位置に装着させる．毎朝起2. 2. 植物芳香成分の安眠効果

床時に，睡眠感調査票に記入させる．ただし，8 日目から

2. 2. 1. 対象

14 日目までの就寝時は，就寝直前にラベンダー 200 μg を

平均年齢 23±1.0 歳（22 ～ 24 歳）の男子大学生 3 名（被験濾紙に吸収させ，その濾紙を寝室に置いたまま就寝させる．

者記号 D ～ F）
を被験者とした．

翌朝，使用した濾紙は廃棄させる．実験開始から 15 日後に，

2. 2. 2. 評価項目

活動量計と睡眠感調査票を回収しデータを保管する．なお，

・3 軸加速度センサ搭載の丸型活動量計 MTN-210（キッ

被験者には informed consent を行い，同意書を得た上でセイコムテック）による 6 方向の姿勢情報（立位，倒立位，実験を実施した．本研究の実施について，産業医科大学倫仰臥位（左右），側臥位（左右），仰臥位）による睡眠と覚理委員会の承認を得た．

醒の評価，歩数および運動量による活動量の評価

3．結果・考察・事前問診票（Epworth Sleepiness Scale，ピッツバーグ

8）

3. 1. 植物芳香成分のリラックス効果の結果

睡眠質問票，睡眠健康調査票（SHRI）
・睡眠感調査票（OSA 起床時睡眠感調査票（MA 版），起床
時間記入票）

3. 1. 1. P1とP2 の結果と考察
本研究では，解析データは R-R 間隔，1 回のパワースペ

2. 2. 3. 植物芳香成分による安眠効果実験の流れ

クトル解析処理ポイントは256点，加算平均回数は1回（256

被験者に事前問診票を渡し記入させ回収する．次に，被点毎にパワースペクトル解析が 1 回行われる），ウィンド験者に活動量計，睡眠感調査票，直径 20cm 円形の濾紙をウはなし，タイプは R-Rms2 を選択した．実験開始から直8 等分に切ったものとラベンダーを渡し，以下のように行後のパワースペクトル解析処理ポイントの 256 点が 128 秒

う．活動量計を 24 時間連続して木曜日から 14 日間被験者であったため，心電図を 1ms でサンプリングしたものをFig. 6 An example of the power spectrum
パワースペクトルの例（八谷百合子，柴田美雅，犬島浩：植物芳香成分吸引時における心拍変動の検討，
電気学会研究会資料知覚情報研究会 PI-14-056 ～ 080・082 ～ 093，63 － 67，2014，の p. 65の図 6 より転載）⬇活動量計

Fig. 7

The activity meter− 193 −

活動量計

コスメトロジー研究報告 Vol.24, 2016

128 秒毎にパワースペクトル解析を行った．代表例として，

上段の被験者 A の P1/P2 の実線は，変化は見られなか

被験者 A の香りの有無別におけるコントロール中およびった．ラベンダーの効果により，暗算作業中の交感神経緊

ストレス中の心拍変動の低周波および高周波のパワーの結張状態が緩和されたのではないかと推測した．中段の被験果を Fig. 8 に示す．

者 B の P1/ P2 の点線は，徐々に増加した．これに比べラ

a 点より安静を開始，b 点より暗算作業を開始，c 点よりベンダーを使った実線は，変化が見られなかった．被験者

リラックスを開始，d 点より再び安静を開始した．Fig. 8

B は，被験者 A と同様にラベンダーの効果により暗算作業の上段のグラフは，ラベンダーを使わない実験であった．

中の交感神経緊張状態が緩和されたと推測した．最下段のP1 は徐々に増加し，P2 は変化しなかった．これは，暗算

被験者 C の P1/ P2 は，点線が徐々に増加した．ラベンダ

作業による精神的ストレスの影響があったものと判断した．

ーを使わない場合でも暗算作業中の交感神経緊張状態は回Fig. 8 の下段のグラフは，ラベンダーを使った実験であ避された．また，実線は漸次増加した．ラベンダーの香りった．P1 はいくつかのピークを除いて増加せず，P2 は変が，暗算作業中の被験者にストレスを与えたためと思われ化しなかった．ラベンダーを使用したことにより，暗算作る．植物芳香成分が個人とって心地よい香りと感じる否か

業中にリラックスできたものと思われた．

は個人差があり，被験者 C にとっては心地よい香りではな

以上より，被験者 A については，ラベンダーが暗算作
業による交感神経緊張を緩和させ，精神的ストレスを減少かったと思われた．
本研究では，被験者の好みにかかわらず，ストレスによさせたと推測した．

る疲労感に対してリフレッシュ効果があると言われるラベ

3. 1. 2. 被験者A，B，C の P1/ P2 の結果と考察

ンダーを使用した．被験者の嗜好性は考慮しなかったが，次に，被験者 A ，B，C の植物芳香成分使用別の P1/
P2 を Fig. 9 に示す．P1/ P2 が高ければ交感神経が緊張状

今後の研究においていろいろな植物芳香成分を選択し実験を行うことが課題と思われる．

態であり，精神的負荷が高いと言われている．上段は被験者 A，中段は被験者 B，最下段は被験者 C である．ラベン
ダーを使わなかった結果を点線，ラベンダーを使った結果を実線で示す．

3. 2. 植物芳香成分の安眠効果の結果
丸型活動量計 MTN-210 解析ソフトを使用し，6 方向の
姿勢情報による睡眠と覚醒の評価，歩数および運動量によFig. 8 The power spectrum of high and low frequency in case of subject A
コントロール中およびストレス中の心拍変動の低周波および高周波のパワー（被験者 A の香り有無別）（八谷百合子，柴田美雅，犬島浩：植物芳香成分吸引時における心拍変動の検討，電気学会研究会
資料知覚情報研究会 PI-14-056 ～ 080・082 ～ 093，63 － 67，2014，の p. 66 の図 7 より一部修正の上転載）− 194 −

リラックスおよび安眠効果に有用な植物芳香成分の探索

る活動量の評価，各問診票の集計を行った．

合に比べてラベンダーを使用した場合の方が，睡眠時間が3. 2. 1. 睡眠日誌の結果

短く，目覚めも悪かった．被験者 E は，ラベンダーを使用

植物芳香成分の安眠効果として，問診票による平均睡眠しなかった場合に比べてラベンダーを使用した場合の方が，時間と起床時の目覚めについての検討結果を示す．平均睡睡眠時間が長く，目覚めも良かった．植物芳香成分の安眠

眠時間と起床時の目覚めの良さにおいて，ラベンダーを使効果については，個人差があるものと推測された．

用しなかった場合と使用した場合を比較した．結果を Fig.

3. 2. 2. 活動量計の解析

10 ～ Fig. 12 に示す．目覚めの良さは，1 が大変目覚めが次に活動量計の解析結果の代表例として，被験者 E のラ

悪く，
10が大変目覚めが良いと定義し，被験者に記録させた．

ベンダーを使わなかった場合の結果を Fig. 13 に，ベンダ

被験者 D と被験者 F は，ラベンダーを使用しなかった場ーを使った場合の結果を Fig. 14 に示す．黒色の部分は日Fig. 9The high and low frequency rate of power spectrum in case of A, B and C
A, B, C: subjects' code
心拍変動の低周波および高周波成分の比率（被験者 A, B, C の香り有無別）（八谷百合子，柴田美雅，
犬島浩：植物芳香成分吸引時における心拍変動の検討，電気学会研究会資料知覚情報研究会 PI-14056 ～ 080・082 ～ 093，63 － 67，2014，の p. 66 の図 8 より転載）

Fig. 10A average amount of sleep and quality of waking from sleep（subject D）
平均睡眠時間と目覚めの良さ（被験者 D）− 195 −

コスメトロジー研究報告 Vol.24, 2016

Fig. 11A average amount of sleep and quality of waking from sleep（subject E）
平均睡眠時間と目覚めの良さ（被験者 E）

Fig. 12A average amount of sleep and quality of waking from sleep（subject F）
平均睡眠時間と目覚めの良さ（被験者 F）

Fig. 13

The result of analysis on the activity meter in case of subject E without lavender
活動量計の解析結果（被験者 E，ラベンダー無）− 196 −

リラックスおよび安眠効果に有用な植物芳香成分の探索

Fig. 14

The result of analysis on the activity meter（subject E，lavender（+））
活動量計の解析結果（被験者 E，ラベンダー有）中活動していることを示す．青色の部分は就寝中を示し，計算を行わせ，30 分間のアニメーション視聴によるリラ

その内黄色の部分は，中途覚醒を示す．被験者 E は，問診

ックス時間の後，10 分間の安静を経て，実験を終了した．

票においてラベンダーを使用した場合の方が，目覚めが良同じプロトコールを用い，ラベンダーを使う 2 回目の実験

かったと答えている．活動量計の黄色の部分の中途覚醒状を行った．2 回目の実験では，10 分間の安静後から実験終

況を Fig. 13 と Fig. 14 で比べると，ラベンダーを使用した了までストレスによる疲労感に対してリフレッシュ効果が場合のうち，木曜日と金曜日は全く中途覚醒が見られなかあるラベンダーを継続して嗅がせた．実験を通して，心電った．被験者 E については，ラベンダーによる安眠効果が図を測定し R-R 間隔の時系列のスペクトル解析を行った．

あったと推測される．

低周波数帯域と高周波帯域比率を比較した結果，被験者 3

4．総名のうち 2 名については，ラベンダーにより交感神経緊張

括状態の緩和作用が見られたと推測された．

本研究は，生体情報の変化を検討することで，嗅覚刺激

次に，植物芳香成分による安眠効果について検討した．

がストレス作業および睡眠に対してどのように影響を与

睡眠日誌の評価において，ラベンダーを使用した場合の方えるか検討することを目的とした．被験者男子学生 3 名をが，睡眠時間が長く，目覚めが良い被験者 1 名を確認した．

対象に各 2 回ずつ暗算作業を行わせた．ラベンダーを使わ

しかし，他の 2 名は睡眠時間が短く目覚めも悪かった．植なかった 1 回目の実験では，10 分間の安静後 60 分間暗算

物芳香成分の安眠効果については，個人差があるものと推− 197 −

コスメトロジー研究報告 Vol.24, 2016

測される．活動量計の中途覚醒状況において，ラベンダーを使用しなかった場合に比べ，ラベンダーを使用した場合の方が，中途覚醒が少ない被験者を確認した．今後は，被験者を増やし，データの再現性および属性による特徴を示

候群，医学の歩み，228，6，687，2009．
2） 田中喜秀，脇田慎一：ストレスと疲労のバイオマーカ
ー，日本薬理学雑誌，137，185，2011．
3） 川端一永・吉井友季子・田永智子：臨床で使うメディ
カルアロマセラピー，メディカ出版，2000，6 頁．

す事が必要と思われる．

4） 今西二郎：メディカル・アロマセラピー，金芳堂，
謝辞

2000，137 頁

本研究を進める上でご協力を頂いた，産業医科大学共同

5） 厚生労働省安全衛生部労働衛課編：VDT 作業におけ利用研究センター門司幸一様，合同会社メディスアール竹る労働衛生管理―ガイドラインと解説，中央労働災害防

田貞則様，早稲田大学大学院情報生産システム研究科立野止協会，2002．

繁之准教授，産業医科大学産業生態科学研究所人間工学研究室藤木通弘教授に深く感謝します．尚，この研究の一部

6） 林博史編集：心拍変動の臨床応用－生理的意義－病態
評価 , 予後予測－，医学書院，1999，1 － 16 頁．

は，公益財団法人コスメトロジー研究振興財団からの第7） Pagani M. Furlan R, Pizzinelli P et al ：Spectral

24 回（平成 25 年度）研究助成金（課題番号 J-13-30）および

analysis of R-R and arterial variabilities to assess

公益財団法人北九州産業学術推進機構からの平成 25 年度

sympatho-vagal interaction during mental stress in

産学連携研究開発事業シーズ探索助成金によって実施した．

humans，J Hypertens，7(Suppl 6) ，S14-S15，1989．
8） 八谷百合子，柴田美雅，犬島浩：植物芳香成分吸引時（引用文献）

における心拍変動の検討，電気学会研究会資料知覚情報

1） 久保千春 , 吉原一文：ストレス関連疾患と慢性疲労症

研究会 PI-14-056 ～ 080・082 ～ 093，63 － 67，2014．

− 198 −