近年、アロマオイルは環境や化粧品などさまざまな分野から注目を集めています。アロマオイルは、動物、植物、合成香料など、さまざまな原料から生産されています。アロマオイルの成分と人体への影響に関する研究は、別々に行われることが多いです。岡田ら¹は、運動中の自律神経系に対するアロマオイルの効果について言及しました。彼らの研究では、アロマオイルと比較して、参加者の心拍数はより遅い回復を示したことが示されました。同時に、嗅覚刺激には、使用する香りの化学化合物に関する情報も含まれている方が良いでしょう。化学的および心理生理学的効果の分析には学際的なスキルが必要であるため、2つの研究を組み合わせることはめったに行われません。そのため、提案した研究は、アロマオイルが嗅覚刺激に及ぼす影響を調査するためのパイロットスタディとなりました。アロマオイルによる嗅覚刺激と安静時閉眼嗅覚刺激の探索的研究において、大規模な研究プロジェクトをどのように実施するのが最善かを判断するために、ランダム化クロスオーバーパイロットスタディを実施しました。この嗅覚刺激に使用される芳香油にどのような化合物が含まれているかを理解するために、本研究では TDU-GC-MS (ガスクロマトグラフィーと質量分析を組み合わせた熱脱着装置) を使用しました。熱脱着は、熱を使用して汚染物質の揮発性を高め、媒体や汚染物質を燃焼させることなく固体マトリックスから汚染物質を分離する技術です²。これが、芳香油の化合物を見つけて化学プロファイリングを行うためにこの技術を使用した背景です。化学プロファイリングは、香りに含まれる化合物を理解し、香りが人間の精神生理学的活動に与える影響を調べるために必要です。

香りが人体に到達すると、まず感情や記憶を処理する脳の領域に到達します。したがって、ホワイト ムスクの香りが人間の精神生理学に与える影響を見るには、脳の活動を測定することが重要になります。脳波 (EEG) は非侵襲的な方法であり、被験者に対するこの電気的脳活動モニタリングの使用による副作用がないため、適切な測定装置となります。EEG のデータ自体は、線形から非線形まで、さまざまな特徴に抽出できます³。周波数に基づく EEG 特徴の分類については、国際臨床神経生理学連盟 (IFCN) 2017 ⁴を参照できます。シータ (ø) 帯域は 4 〜 8 Hz 未満の範囲、アルファ帯域は 8 〜 13 Hz の範囲、ベータ帯域は 14 〜 30 Hz の範囲、ガンマ帯域は 30 Hz を超え 80 Hz までの周波数で区別されます。この研究におけるガンマ帯域は、低ガンマ（31〜59 Hz）と高ガンマ（65〜80 Hz）の2つのカテゴリに分けられます。EEGデータの周波数帯域の特徴とその支配的な活動電極の位置は、人間の精神状態と相関することがよくあります。また、1/f変動の傾斜と呼ばれる神経活動の非線形特徴も調査しました。いくつかの研究では、1/fの傾斜をニューロン情報のないノイズとして見るのではなく、1/fの傾斜の下に情報が隠されていることがわかっています。Gao et al. ⁵とWaschke et al. ^6は、神経回路の興奮（E）と抑制（I）は1/fの傾斜から推定できると述べています。Donoghue ⁷らは、老化関連の分析に使用できる1/f分析のアルゴリズムを提供しています。Voytek et al. 2015^年8に、1/fの傾きと年齢の相関関係を調査した研究があり、その研究の冒頭で、加齢が1/fの平坦化と関連していることが述べられています。しかし、現在まで、香りが1/fの傾きに与える影響を調査した研究は他にありません。これは、アロマオイルの吸入による1/fの傾きの変化を調査する初のパイロットスタディとなるため、私たちの新規性を表しています。

アロマオイルが人体の生理機能に与える影響を測定するため、本研究では心臓の自律神経活動もモニタリングした。心電図（ECG）は、皮膚に電極を置き、心臓の周期を通して心臓の電気的活動をモニタリングする。ECGデータの特徴は交感神経系（SNS）と副交感神経系（PNS）で構成され、心拍変動（HRV）の低周波（LF）帯域と高周波（HF）帯域に反映される。一方、交感神経迷走神経バランスは、これらの周波数帯域の電力の比、いわゆるLF-HF比（LF/HF）⁹に現れる。ストレスと相関関係にある別の交感神経活動測定値は、唾液アミラーゼである。Naterらは、ストレス時と安静時の唾液αアミラーゼに有意な差があることを確認した。¹⁰アルファアミラーゼの変化をストレス指標バイオマーカーとして作成した研究^11、12、13。

提示された香りに対する参加者の印象を測定するために、視覚アナログスケール（VAS）が使用されました。参加者の気分の変化は、気分プロファイル（POMS）質問票を使用して観察されます。VASは、過去の参考文献^{14に基づいて、参加者の刺激に対する印象と参加者の感情を測定する視覚ベースのスケールです。同時に、気分プロファイル第2版（POMS2）日本語版は、気分の評価15、16}などのいくつかの研究でも使用されている参加者の気分状態を評価するために使用さ^れます。

芳香油にはさまざまな種類と特性があるため、本研究ではホワイトムスク芳香油の効果を調査することに焦点を当てました。ホワイトムスク芳香油は一般の人々の間で人気があるため、実験材料として選択されました。さまざまな評価文献から、私たちの研究は、芳香油に含まれる化合物が人間の精神生理学に及ぼす影響の調査を含む、ホワイトムスク芳香油の効果を調査した最初のパイロット研究です。私たちはまた、香りに対する1/f勾配の変化を調査した最初のチームです。

香りの嗅覚刺激における化学プロファイリング

本研究では、ホワイトムスク芳香油を嗅覚刺激として使用しました。定性分析では、ホワイトムスク芳香油にいくつかのピークが検出されました。本研究では、溶媒としてジエチレングリコールモノエチルエーテル（15.7％）とイソプロピルミリステート（4.7％）を使用しました。最大のピーク面積を示した成分はリナロール（11.9％）（全ピーク面積に対する検出されたピーク面積）であり、その他はヘジオン（8.3％）、ガラクソリド（5.2％）、α-ヘキシルシナマルデヒド（4.6％）、ベンジルアセテート（3.7％）、およびトナリド（1.6％）でした。ガラクソリドとトナリドは、ホワイトムスク芳香油の主な特徴であるため、定量分析に選択されました。ガラクソリドとトナリドの濃度は、それぞれ34.8 ± 1.9 mg/mLと15.0 ± 0.8 mg/mLでした。

心理評価（調査）

提示されたアロマオイルに対する参加者の印象

部屋の香りの印象を、香りの特徴を表す形容詞や動詞など計21項目のVASで定量化した（表 1）。ホワイトムスクアロマオイル群の前後比較では、「酸味」の印象が使用前に比べて使用後に有意に減少した（z = -2.251、p  = 0.028）。一方、無香料群の「酸味」の前後比較および無香料群とホワイトムスクアロマオイル群の変化量の比較では有意差は認められなかった。

ホワイトムスク群の前後比較では、「好き」、「甘い」、「華やか」の3項目の印象が、使用前と比較して使用後に有意に増加した（t（9）= -4.071、p  = 0.003、t（9）= -3.184、p  = 0.011、t（9）= -3.283、p  = 0.009）。一方、無香料群の前後比較では、これら3項目に有意差は認められなかった。また、無香料群とアロマオイル群の各項目の変化量を比較すると、「好き」、「甘い」、「華やか」の3項目において、アロマオイル群の変化量が無香料群の変化量より有意に大きかった。 （t（9）= -3.232、p  = 0.010、t（9）= -2.657、p  = 0.026、t（9）= -2.397、p  = 0.040）。これらの結果から、芳香油として使用されるホワイトムスクは、「らしい」、「甘い」、「華やかな」という印象が強いことがわかった。

アロマオイルに対する気分の変化

POMS2の短縮版を使用して、7つの気分尺度と関連する総合的な気分障害（TMD）スコアを定量化した（表 2）。各条件内の事前テストの比較により、混乱-恥ずかしさ（CB）スケールと疲労-無気力（FI）スケールが無香料および芳香油グループの両方で測定され、事後テストのスコアが事前テストのスコアと比較されたことが明らかになった。有意な減少を示した（CB：t（9）= 2.290、p  = 0.048、t（9）= 2.363、p  = 0.042、FI：z  = 2.201、p  = 0.036、t（9）= 4.348、p  = 0.002）。 「緊張-不安（TA）」および「総合的な気分障害（TMD）」尺度は、ホワイトムスク（芳香油）群で事前テストスコアと比較して事後テストスコアの有意な低下を示した（TA：t（9）= 2.941、p  = 0.016、TMD：t（9）= 2.580、p  = 0.030）。各項目の変化量に関しては、無香料群とホワイトムスク芳香油群の間に有意差はなかった。

生理学的評価

唾液アミラーゼは芳香油の吸入に反応する

唾液検査結果の前後比較では、図 1に示すように、無香料群の測定後t (9) = 2.262、p = 0.012で有意差が認められた。ホワイトムスク群では有意差は認められなかったt (9) = 2.262、p  = 0.56。

アロマオイル吸入後の自律神経活動の変化

心電図は脳活動に比べて反応が遅いため、ホワイトムスクアロマオイルを10分間提示した後、ホワイトムスク（ホワイトムスクアロマオイル）群のLF/HFは無香料群と比較して有意に減少した（t（8）= 3.518、p  = 0.024）ことがわかった（表 3）。

脳の分析結果

パワースペクトル周波数帯域（PSD）

EEG パワースペクトル周波数解析を実行し、8 つの代表的なチャネルから頭皮全体の特定の EEG 活動の潜在的な分布をマッピングしました。 Bonferroni補正後の各脳波周波数帯域でグループ間で特異的な変化がみられた領域を視覚的に調べた結果、図2に示すように、左中枢領域（C3領域）のベータ帯域（t（8）= 3.972、p  = 0.032）と右後頭領域（O2領域）のガンマ帯域（t（8）= -3.757、p  = 0.048）に変化がみられた 。本研究では、図3に脳領域の代表的な8つのチャネルの脳トポグラフィーマッピングも示した 。使用した電極が8チャネルであるため、解釈を容易にするために、個々の平均パワースペクトルを減算した脳トポグラフィーマッピングに基づいている。色は優勢な活動がある脳の場所を示し、赤みがかった色はホワイトムスクアロマティックオイルでより高いパワー活動を示し、青みがかった色はホワイトムスクアロマティックオイル吸入下でより低いパワー活動を示した。統計部分は、ホワイトムスクアロマティックオイルのパワースペクトルと青みがかった色のパワースペクトルの比較を示している。ムスク吸入とボンフェローニ無香料を各電極位置で比較しました。すべての電極配置の測定値と実験条件に対する変化は表 4に示されています。

1/fゆらぎの結果

1/fは、パワースペクトル密度（PSD）対周波数のフィッティングライン（点線）であり、図 4は、分析された9人の参加者のすべての電極からの平均PSD結果と1/fを示しています。嗅覚刺激中、ホワイトムスク（ホワイトムスクアロマオイル）グループの1/fの傾きは、37Hzの振動から無香料グループの傾きよりも有意に緩やかでした（t（8）= -2.354、p  = 0.046）。

このパイロットスタディ実験では、嗅覚刺激としてホワイトムスクを使用しました。参加者の嗅覚機能を確認するために使用したラベンダーやモミなどの他のフレグランスの中からこのフレグランスを選んだのは、ホワイトムスクがフレグランスカテゴリーで最も売れている製品の1つだからです。4.2 m ^{3 の}部屋で適切な量のホワイトムスクを得るために、このチームの研究者は、参加者に実験を行う前に、ホワイトムスクの量が5 µL、10 µL、20 µL、100 µLのときにいくつかのアロマテストを実施しました。この研究では、特定の部屋のサイズ内で強い香りを避けるには、10 µL以下のフレグランスが適切であることがわかりました。ホワイトムスクの成分分析では、テストで使用したホワイトムスクにガラクソリド（HHCB）とトナリド（AHTN）が含まれていることがわかりました。一般的に、ガラクソリドは他の研究¹⁷に基づいて心地よい香りの印象を与えます。これは、VAS 調査の参加者の回答に基づく現在の結果でも示されています。一方、トナリドは他の香料にもよく使用される化合物です¹⁸。ホワイトムスク芳香油の化学プロファイルを知ることで、他の同様のホワイトムスク芳香油が精神生理学的活動の変化に及ぼす可能性についての仮説を拡張することが期待されます。一般的な製品のホワイトムスク芳香油の中には異なる化学プロファイルを持つものもあるため、ホワイトムスク芳香油に含まれる化合物について言及することは、明確な検証条件のために必要です。他の研究では、ホワイトムスク芳香油の名前のみに言及していることがありますが、ホワイトムスク芳香油がどれだけ含まれているかについては言及されていないことがよくあります。この予備研究を通じて、将来のより大規模な実験のガイドとなることを願っています。

^{唾液アミラーゼ活性は}、血漿ノルエピネフリン濃度と高い相関関係にあることが知られており、交感神経活動を反映し、通常は精神的ストレスと肉体的ストレスの両方を反映する^{10、13 。私たちの研究の結果、無}香料の条件下では、アルファアミラーゼに有意な差があることが示されました。しかし、参加者がホワイトムスクの芳香油を吸入した場合は有意な変化がありませんでした。これは、ホワイトムスクの芳香油条件下での参加者の気分の変化と相関している可能性があります。結果で述べたように、ホワイトムスクの芳香油の条件下では、FI（疲労-無気力）、TA（緊張-不安）、TMD（全体的な気分障害）が大幅に減少しました。無香料でのアルファアミラーゼの減少は、覚醒後の影響と相関している可能性があります。唾液アルファアミラーゼは、電極配置前と嗅覚実験の終了後に採取しました。実験中、参加者は16分間目を閉じていました。香りによる刺激でアロマの意識が引き起こされなかったため、参加者は部屋にホワイトムスクのアロマオイルがあったときよりも眠気を感じたようです。唾液アルファアミラーゼは嗅覚実験終了後10～15分以内に分泌されるため、無香料の状態でアルファアミラーゼが大幅に減少するのはこのためと考えられます。一部の研究では、唾液アルファアミラーゼは覚醒後10～60分以内に減少し、その後は増加するか横ばいになると報告されています^{19,20,21 。この減少はリラックス効果自体とは関係がなく、}参加者のVAS（視覚アナログスケール）による自己評価で確認されています。無香料の状態でリラクゼーション変数に有意差はありませんでした（^p = 0.545  ）。同時に、脳波（EEG）測定は中枢神経系（CNS）の神経振動を反映し、感情を含むさまざまな高次認知プロセスに直接関係しています。脳波に基づく感情認識は、表情や発話に基づくアプローチに比べて、内部神経振動を意図的に隠したり、無臭にしたりすることが難しいため、大きな可能性を秘めています。より包括的かつ体系的に幅広い EEG 特性を調査した研究では、高周波数帯域のデータは低周波数帯域のデータよりも感情認識の影響が大きいことが示されています。Soleymani ら²²。は、EEGと視線データを使用して被験者間の感情認識タスクを実行し、EEGのパワースペクトル密度（PSD）を抽出し、覚醒レベルの変動に関する最も識別的な特徴が後頭部電極で見つかることを発見しました。感情的な特徴は、側頭電極のベータ帯域とガンマ帯域で見つかりました。この研究では、中心電極からのベータ波と後頭部電極からの低ガンマ波に変動が観察されました。この研究ではまた、VAS調査でホワイトムスクの芳香油に対して「ゴージャス」、「甘い」、「好き」などの肯定的な印象の価値が高まっていることもわかりました。この発見は、肯定的な感情認識が右半球の低ガンマ帯域に影響を及ぼすという報告と一致しています^23。前の文を補強すると、ホワイトムスクの芳香油の嗅覚刺激中のベータ帯域の活動は、無香料と比較して左中心領域（領域C3）で有意に低い活動を示しました。本研究で観察されたホワイトムスク吸入時の左脳領域のβ帯域のパワースペクトルのパワーが無香料と比較して低いことは、おそらく、被験者が芳香提示中にホワイトムスクの香りを認識したことに対する反応であると考えられる。心拍変動の周波数分析によって得られたLF/HF指数の結果に関しては、LF/HFは無香料よりも有意に低かった。これは、ホワイトムスク提示10分以内に、左脳（C3）領域のβ帯域の活動が無香料と比較して低く、右脳（O2）のγ帯域が高かったという事実と一致している。ガラクソリド（HHCB）とトナリド（AHTN）からなるホワイトムスクの香りは、自律神経系のバランスに影響を与え、快感^{24および幸福感の指標25}を与える可能性があることが示唆された。

香りを嗅いだときに観察されるγ波の変動に関しては、様々な瞑想に関する研究で、瞑想によって主に頭頂部と後頭部のγ帯域（> 30 Hz）が活性化することが報告されている。Lutzら^{26 は}、無指向瞑想中に側頭前野と後頭部の低γ帯域（25〜42 Hz）の活動が増加することを発見した。Cahnら^{27 は}、インド最古の瞑想法の1つであるヴィパッサナー瞑想中に、頭頂部と後頭部の低γ帯域（35〜45 Hz）のパワー値が有意に増加したと報告している。Berkovicら^{28 は}、最近医療界やビジネス界で注目を集めているマインドフルネス瞑想中に後頭部の低γ波帯域（25〜45 Hz）のパワー値が増加することを報告している。この実験では、ホワイトムスクの香りは、無香料のものと比較して、右後頭部（O2領域）の低ガンマ波帯域の活動が高かった_。これは、患者が深い精神活動状態に誘導された可能性があることを示唆している。同時に、電極配置間でボンフェローニ補正を用いた統計的比較を行ったところ、高ガンマ波帯域（65～80 Hz）に有意差は見られなかった。このことは、ガンマ波帯域の活動は香りによって引き起こされるだけでなく、参加者がその香りを好む（好む）ためであるという主張を強固にする。この研究の実験は16分以内に目を閉じて行われたため、低ガンマ波帯域の変化も瞑想状態との相関を示しており、Lutz et al. ²⁶は、長期瞑想者はガンマ波帯域（25～42 Hz）の振幅が高いと述べている。この論文では、これを低ガンマ波帯域と指定した。後頭部のガンマ波帯域の振幅が高いことが瞑想と関連していることは、Cahn et al. ²⁷や Ferrareli et al. 28 によっても研究されている。 ²⁹ .

これまで、脳波の 1/f パワースペクトルは背景ノイズとされてきたが、有用な情報が含まれている可能性が検討されている。 Dave ら^{30 は}、この 1/f 神経ノイズは広い周波数範囲にわたるパワースペクトル密度の分布を反映している可能性があり、神経細胞の活性化や老化を議論する上で有用であると述べています。 Erik J Peterson ら^{31 は}、統合失調症の診断や症状の重症度予測において、従来の各周波数帯域の振動パワーに注目するよりも、1/f の急峻さから病状の予測が可能になるとしています。 本研究では、一般的に健康で若年の参加者に対してホワイトムスクの香りの効果評価を行ったため、上記のような老化や健康の問題には触れることができませんが、広い周波数範囲から生理学的効果を議論することは可能です。 1/f 勾配に関する先行研究では、Gao ら⁵が、脳波の 1/f 勾配が神経細胞の活性化にどのように影響するかを検討しました。また、麻酔下では覚醒時と比較して 1/f 勾配が負になることも指摘されている。Freeman ら^{32 は}、睡眠中の PSD 勾配は覚醒時よりも急であることを示した。今回のパイロット スタディは、無意識状態と意識状態 (睡眠と覚醒) を比較するのではなく、異なる香りの条件間で覚醒状態の非周期的な脳活動を調査した初めての研究プロトコルであるという点で、前述の論文と異なる。結果、ホワイト ムスクのアロマオイルを提示した場合、無香料の状態と比較して 1/f 勾配が有意に緩やかになることが示された。人間が対象を「好き」と感じると、脳波活動が活性化し、脳波周期が短くなり、高周波領域のパワー スペクトルが大きくなり、1/f 勾配が緩やかになることが報告されている。現在の仮説では、この現象はドーパミンの影響下で発生する可能性がある。文献によると、ドーパミンというホルモンは好みや報酬と関連している^33 , 34。同時に、ドーパミンの活性化は脳内の脳振動活動の増加を引き起こします^35。振動が大きいほど、力が大きくなり、傾斜はより平坦になる傾向があります。確かに、この研究は少数の参加者に適用され、ホワイトムスクの芳香油に限定されているため、芳香油に対する嗅覚刺激の影響をさらに調査するには、さらなる研究を行う必要があります。このパイロットスタディは、大規模実験の将来の方向性となることが期待されます。

倫理的な問題

本研究では、ホワイトムスクの芳香油であるホワイトムスクの嗅覚刺激による影響についてパイロットスタディを提案し、ネクストデイ株式会社と九州大学が開発した人工ムスク（以下、「ホワイトムスク」）を使用したオリジナルブレンド香料がヒトの心理・生理反応に及ぼす影響を評価した。本研究は、九州大学農学研究院倫理委員会の承認を得て実施されました（申請番号：23−004、承認番号：110、課題名：香料の機能性に関する探索研究、承認日：2023年7月28日）。また、本研究は、2023年8月24日（24/08/2023）付で、UMIN臨床試験レジストリに登録ID：UMIN000051972で登録されました。ヒト参加者を対象とするすべての測定は、ヘルシンキ宣言に従って実施されました。参加前に、参加者には本研究の目的と内容について十分に説明しました。参加者が内容を十分に理解し同意したことを確認した上で、本研究への参加について自由意志による書面による同意を得ました。

参加者

参加者は男性5名、女性5名の計10名（23.2±2.3歳）であった。研究デザインはランダム化単盲検クロスオーバー研究であった。参加者は身体的または精神的問題のない健康な成人であった。参加者は5名ずつ2つのグループにランダムに割り当てられ、2回研究に参加した。グループAでは、最初のテストで無香料を提示し、別の日にホワイトムスクを提示した。グループBでは、最初のテストでホワイトムスクを提示し、別の日に無香料を提示した。前後のテストのウォッシュアウト期間は約2週間であった。ウォッシュアウト期間中に、参加者1名にCOVID-19の影響が認められたため、この参加者は本研究の生理学的分析から除外されている。研究は2023年8月28日から10月4日まで実施された。

嗅覚機能の確認

実験前に、参加者へのインタビューセッションが行われ、実験について説明し、ラベンダー、ホワイトムスク、モミの3つの異なる香りで参加者の嗅覚機能をテストしました。このミーティングで、参加者は香りを区別できたと報告しました。さらに、提示された香りはすべての参加者に好まれました。このセッションでは、バイアスを避けるために、実験中にどのような香りが提示されるかを参加者に知らせませんでした。

実験室と嗅覚シミュレーションのプレゼンテーション

人体試験には、九州大学伊都キャンパス西5号館457号室に設置された防音室（幅1,700 mm、奥行1,260 mm、高さ1,965 mm、ヤマハ株式会社製）（以下、実験室と記す）を使用した（図 5）。試験は、外部からの音と光刺激を抑制した条件の下、4.2 m3の実験空間で実施した。試験開始前の温度、湿度は22.4 ± 1.4℃、63.1 ± 5.5%（株式会社ティアンドデイ 温湿度データロガー TR-72wf）、二酸化炭素濃度は567.6 ± 118.8 ppm（クラウドモニタリングロガー testo 160 IAQ）であった。本研究の介入に使用したホワイトムスク（原液）は、家庭用洗剤、香水、化粧品に広く使用されており、製品製造においては、スプレーには原液が1％、ディフューザーには2～3％添加されている。香りを検知するために、綿棒をホワイトムスク10µLに浸し、実験室に開けた穴から室内に挿入した（図 5）。外部の音や光の影響を排除するため、テスト中は扇風機は使用せず、ドアの開閉も行わなかった。テスト条件は、無香料とホワイトムスクのアロマオイル吸入に分けた。また、参加者は提示された香りの種類を知らされておらず、室内の空気中にどんな香りがあるのか​​知らなかった。

実験手順

被験者は実験開始前に指定のユニフォームに着替え、匂い環境を均一にした。生体電極を装着した後、実験室に入り、椅子に座った。測定前と測定後に、被験者全員に気分の視覚アナログスケール（VAS）と気分プロファイル第2版（POMS2）日本語版の短縮版の2種類の質問票を配布した。検査を実施した。実験室での脳波と心電図の測定中、被験者は合計16分間目を閉じて安静状態を維持した。ホワイトムスクの香りの条件では、嗅覚刺激の3分前、嗅覚刺激中の10分後、嗅覚刺激が部屋の壁から取り除かれてから3分後の3つの条件に条件を分け、電気活動を記録しました。図 6に示すように、被験者に電極を​​装着する前と電極を取り除いた後に、唾液アミラーゼの測定も行いました。実験開始前の室温をモニタリングした結果、平均状態は22.4±1.4℃、湿度は63.1±5.5%であった。

ホワイトムスク芳香油の化学プロファイリング分析

ホワイトムスク芳香油の分析には、熱脱着ユニット（TDU、Gerstel、Mülheiman der Ruhr、ドイツ）を備えたガスクロマトグラフィー質量分析システム（GC-MS、7890 A/5975 C、Agilent Technologies、カリフォルニア州サンタクララ）を使用しました。 TDU-GC-MS分析条件を表 4に示します。希釈したサンプル溶液はスプリットレスモードで注入しました。 GC-MSには、DB-5MSカラム（60 m×0.25 mm、0.25 μmの膜厚、Agilent Technologies）が装備されていました。 オーブンの温度プログラムは、70 °Cで1分間保持し、徐々に上昇（40 °C/分）して150 °Cで3分間保持し、次に200 °C（5 °C/分）まで上昇し（20 °C/分）、300 °Cまで上昇して3分間保持しました。ヘリウムをキャリアガスとして流量 1.2 mL/分で使用しました。合成ムスク化合物は、質量スペクトルを米国国立標準技術研究所の質量スペクトルライブラリ (NIST 11.0) と比較することによって特定されました。

定量分析のために、標準物質および内部標準物質（IS）を用いて検量線を作成した。標準物質ガラクソリドはBLD Pharmatech Ltd.（上海、中国）から、トナリドはFluorochem Ltd.（ハドフィールド、英国）から、ISフェナントレン-d _{10 は}富士フイルム和光純薬株式会社（大阪、日本）から購入した。所定濃度に調製した標準物質とISの混合物1 µLを、マイクロシリンジを用いてTDU用グラスライナー（長さ60 mm、外径6 mm、内径5 mm、ゲルステル、ミュルハイマン・デア・ルール、ドイツ）の先端のグラスウールに加え、表 5に示す条件で分析した。ヘキサン（富士フイルム和光純薬株式会社、大阪、日本）で1000倍に希釈したホワイトムスク溶液1 µLをISとともに上記と同じ条件で分析した。ガラクソリドとトナリドの濃度は内部標準法を用いて算出した。化学プロファイリング分析のプロセスを図 7に示す。図7の GC-MS クロマトグラムに示すように 、ホワイトムスク芳香油には、さまざまな合成香料を組み合わせたピークがいくつか検出された。本研究では、ホワイトムスクの特徴的な成分であるガラクソリドとトナリドを定量分析のために選択した。

心理評価

実施した2つのアンケートテストの概要を以下に示します。

提示された香りに対する印象調査

室内の香りの印象を調べるために、VAS（視覚アナログスケール）を使用しました。VASは、痛みの程度を推定し、痛みの緩和度を決定するために広く使用されている評価方法です。医療従事者は、患者に2つの端の間に引いた線上の痛みの程度を測定するように依頼します。これは、通常100 mmの長さの水平または垂直の線で構成される連続的な尺度です。近年、VASは健康関連の生活の質を測定するために医療分野で広く使用されています。また、睡眠後の覚醒、生活の質、不安、息切れ、吐き気、呼吸困難、掻痒の強さ、環境に対する態度を測定するためにも使用されています。さらに、教育、音環境、香りに関する研究での多数の用途でその有用性が報告されています。

このテストでは、10cmの直線の左端を「印象なし」（0）、右端を「印象あり」（100）とし、参加者は各項目の線上に区切りとして印を付けた。表 6に、このテストで評価語として使用した形容詞を示す。評価語は香りの印象を表す形容詞と動詞であり、合計21項目に対する回答をVASスコア（％）として推定した。

提示された香りに対する気分状態の変化調査

気分状態の評価と香り提示前後の状態の比較には、POMS2日本語版（以下、POMS2短縮版）（金子書房）を使用した。これはPOMSの改訂版であり、POMS2は比較的長時間持続する感情だけでなく、変動的で一過性の感情も迅速に評価できる質問票である。「怒り-敵意（AH）」「混乱-当惑（CB）」「抑うつ-憂うつ（DD）」「疲労-惰性（FI）」「緊張-不安（TA）」「活力-活動性（VA）」「友情（F）」の7つの尺度と、ネガティブな気分状態を総合的に表す「総気分障害（TMD）スコア」から、所定時間枠での気分状態を評価する。本研究では、参加者の負担を軽減するためにPOMS2の短縮版を使用した。参加者は、現在どのように感じているかを尋ねる、7つの尺度（それぞれ5項目）の合計35の質問に回答しました。範囲は「まったく感じない」（0点）から「とても感じた」（4点）です。回答は5段階評価で行われました。各サブスケールの合計スコアが計算され、「怒り-敵意」、「混乱-恥ずかしさ」、「抑うつ-抑うつ」、「疲労-無関心」、「緊張-不安」の合計スコアから「活気-活力」のスコアが差し引かれ、「TMDスコア」が計算されました。POMS2短縮版スコアは、参加者の気分状態を評価するために標準化スコア（Tスコア）に変換されました。

生理学的評価

生理学的評価は唾液アミラーゼ、心電図（ECG）および脳波（EEG）の測定によって実施されました。ECGおよびEEGの分析中、1名の参加者が病気からの回復のため除外されました。それぞれの概要を以下に示します。

唾液アミラーゼ活性の測定

唾液α-アミラーゼは唾液α-アミラーゼモニター（ニプロ社製）で測定した。唾液α-アミラーゼは交感神経活動の亢進とともに上昇することから、ストレスマーカーの指標として用いられた。

自律神経系の測定

心電図はPolymateV（ミユキ技研社製）でサンプリング周波数1000Hzで測定した。心電図のRR間隔のパワースペクトル解析により、心電図の高周波成分（HF）と低周波成分（LF）を算出し、自律神経活動の指標とした。本実験では、心電図測定により得られたRR間隔データから周波数解析を行い、HFとLF/HFを算出し、香りが交感神経と副交感神経活動に及ぼす影響を評価した。10秒ごとの心電図のRRIの変化を算出し、CD法RR間隔解析プログラム（NoruPro Light Systems、RR Interval Analysis）を使用してHFとLF/HF値を算出した。

脳活動測定

本研究では、心電図計測と同様に生体信号活性電極（ポリメイトV、ミユキ技研）を用いて脳波を計測した。サンプリングレートは1000 Hzとした。国際10-20法に基づき、少ない電極数で頭皮上の脳波分布を確認するため、F3（前頭部左側）、F4（前頭部右側）、C3（中心左側）、C4（中心右側）、P3（頭頂部左側）、P4（頭頂部右側）、O1（後頭部左側）、O2（後頭部右側）に記録電極を配置した（図 8）。参照電極はA1（左耳たぶ）とA2（右耳たぶ）に配置し、A1とA2を接続した。アンプ付きの生体信号活性電極を使用することで、高インピーダンスでもノイズの少ない脳波を記録した。電極は、抵抗が 20 kΩ 以下となるように生体電気信号測定ペーストを用いて頭皮に固定した。本実験では、被験者は脳波測定中は目を閉じた安静状態を維持した。瞬きノイズが脳波に混入するかどうかを観察するため、左目の上下左右と右目の右側に電極を配置し、眼電図 (EOG) を測定した。眼電図は、眼球の動きに応じて変化する眼球の角膜網膜電位 (角膜側はプラスに帯電し、網膜側はマイナスに帯電) を測定するものである。垂直眼電図 (VEOG) と水平眼電図 (HEOG) を記録した。脳波記録中は、被験者の足元から入る商用電源ノイズを抑制するため、布状の電磁シールド (Noi Cut Sheet 44552、GE ヘルスケア ジャパン、東京) を被験者の足元、椅子、脳波モニターの周囲に配置した。脳の解析は、脳の地形図（図3など）をプロットするための EEGlab ³⁷ツールボックスと、1/f変動を検出するための自作スクリプトを使用してMATLAB 2013b ³⁶環境で実行されました。検出プロセスは補足図 1に示されています。

統計分析

ホワイトムスク提示群と無香料（香り提示なし）群の前後差および変化の群間比較については、Shapiro-Wilk検定を用いて正規性を確認し、正規性が推定できる比較対については対応のあるt検定を用いて両側検定を実施した。Shapiro-Wilk検定で正規性が推定できない比較対については、Wilcoxonの符号順位検定を実施した。両側検定で有意水準は5%に設定した。