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【運動と脳の関係性】脳細胞を再生させる方法について

男性

健康な脳を作りたい!

脳細胞の数は生まれたときに決まっていて、それからは歳を取るたびに減っていくという話を聞いた事がありませんか?

ですが実は、「とある物質」を使うことによって脳細胞というのは増やす事ができるのです。

とある物質と聞くと、サプリメントなどを思い浮かべるかもしれませんが、日々の行動によって、「とある物質」を増やす事ができるのです。

ですので今回は、脳細胞を増やす方法について研究したデータがありますので、そちらをご紹介したいと思います。

この記事でわかること

  • 脳細胞を増やす方法
  • 脳を健康にする方法

この記事を読むべき人

  • 脳細胞を増やしたい人
  • 健康的な脳になりたい人

では、早速ですが本題に入っていきたいと思います。

脳細胞について

そもそも脳というのは、脳細胞から構成されています。

脳細胞の数は、大脳で数百億個、小脳で千億個、脳全体では千数百億個にもなります。

この脳細胞は、電気信号を発して、脳細胞がお互いに情報をやり取りしているのです。

脳細胞の死滅

ヒトの成熟後には1日に10万から20万個の脳細胞(神経細胞)が死滅しています。

男性

20万個もの脳細胞が死滅していても、大丈夫なのですか?

脳の神経細胞は多少減少しても生命活動に影響が出る事はないので、大丈夫です。

博士

注意

自然に脳細胞が減っていく分には問題ないのですが、病的な減り方をしてしまいますと生命活動に大きく影響が出てきます。

よく聞き馴染みのある病気ですと、アルツハイマー型認知症などが、脳細胞を病的に死滅させるものです。

では本題に戻りますと、脳細胞を増やすための物質というのは一体何なのでしょうか?

この物質について説明していきます。

BDNF

脳細胞を増やすための物質は、BDNFという物質になります。

BDNFとは?

脳由来神経栄養因子」と呼ばれるタンパク質の一種。

生まれたばかりの細胞の成長、機能、生存を促進する肥料のような働きをします。

脳にエネルギーを供給してくれるようなガソリンみたいなものです。

ですので、このBDNFという物質を上手に増やす事ができれば、発想力が上がったり、頭の回転が速くなったり、失敗を減らしてくれるなどの効果があるのではないかと考えられているのです。

男性

BDNFは、サプリメントなどで摂取することができるのですか?

このBDNFですが、サプリメントでは摂る事ができないのです。

博士

サプリメントで摂取できない理由

脳には、血液脳関門という場所があります。

血液脳関門は、血液と脳脊髄液との間の物質交換を制限する機構なので、サプリを摂取しても脳に入っていかないのです。

男性

では、どうすればBDNFを増やすことができるのですか?

ポイントが6つあり、全体を通して言われる事は、BDNFを増やすための一番いい方法は運動です。

博士

体を動かすことによって、頭が良くなるという事が分かっており、どのような運動でも効果があると言われているのですが、なるべく短時間で頭をよくするという効果だけに絞って運動するなら、どのような運動をすればいいのかということもご紹介していきたいと思います。

BDNFが出やすい運動について

BDNFが出やすい運動のポイントを5つご紹介していきたいと思います。

自分が楽しめる運動

体を動かすことによって、脳が喜びや興奮を感じるような、「報酬系」という場所があるのですが、この脳の報酬系が活性化することによってBDNFはより出てくるのです。

ポイント

もちろん普通の運動でもBDNFは出るのですが、自分が嫌になるとダメなので、自分が楽しめるレベルのキツくないような運動をするといいでしょう。

失敗率が高い運動

どういうことかと言いますと、腹筋や腕立て伏せだと失敗という失敗はしないと思います。

このような失敗しないものですと興奮度が低くなってしまうのです。

ポイント

ですので自分自身が上達しなければいけないような運動の方が、脳が楽しむ事ができ、BDNFが出やすくなり脳が成長するのです。

サッカーのリフティングなどは初心者が挑戦すると、なかなか回数が続かずに失敗してしまうと思います。

このような練習して上達できるような運動です。

なるべく毎日運動をする

週に2〜3回の運動をするよりも、少量でもいいので毎日体を動かした方がBDNFが出やすいのです。

ガッツリした筋トレとかですと、仕事でなかなかできる時間がないと思いますので、簡単にできる運動を選ぶといいです。

HIITを取り入れる

HIITは、効率よく脂肪を燃焼してくれたり、心肺機能を高くしてくれる運動です。

HIITとBDNF

このHIITは、BDNFの分泌量を上げてくれるという事が分かっているのです。

このHIITは、普段運動をしていない人からすると、かなりハードです。

ただ、数分で終わりますので、効率よく運動をしたいのならばHIITをやってみるといいでしょう。

なるべく複雑な運動を選ぶ

マウス実験

マウスを使った実験で

  • 頭を使うような複雑な運動をしてもらったマウス
  • 回し車のような単純な運動をしてもらったマウス

この2つに分けて、どちらがBDNFが出たのかを調べると、複雑な運動をしたマウスの方がBDNFが出たのです。

ですので、運動するのであれば、ランニングなどではなくて、先ほど紹介したHIITのようないろいろな動きをする運動がいいというわけです。

他にもサッカーやバスケットボールなどでもいいと思います。

屋内よりも屋外で運動をする

屋外で運動をした方がBDNFが出やすいのかと言われますと少し怪しいのですが、BDNFを作るにはビタミンDが必要なのです。

屋外での運動

太陽の光を浴びないと、人間はビタミンDが作れないので、屋外に出て運動をすることによって、ビタミンDが分泌され、BDNFを作る手助けになるのではないか?というわけです。

外に出るのが厳しいのであれば、ビタミンDに関してはサプリメントで摂ってもいいと思います。

高強度の運動は記憶力を高め、認知症を予防する

人類の歴史上初めて、高齢者の数が若年者の数を上回りました。

これにより、健康面での新たな課題が生まれています。

認知症は、最も怖い病気の一つかもしれません。

記憶を失う衰弱した状態で、治療法のない病気です。

しかし、認知症があなたの運命を左右することはありません。

最新の研究によると、運動を始めるのに遅すぎるということはないのです。

運動不足と認知症

マクマスター大学運動学部の准教授である研究者は、ニューロフィット・ラボの研究チームを率いて、運動不足が遺伝と同様に認知症のリスクにつながることを明らかにしました。

最新の研究では、運動の強度が重要であることが示唆されています。

研究結果

運動不足の高齢者を新しい運動プログラムに参加させたところ、わずか12週間で記憶力が向上しました。

しかし、これはより高い強度でウォーキングをした人にのみ起こる現象で、記憶力の向上は体力の向上と直接関係していました。

次のステップは、運動が脳にどのような影響を与えるのかを理解し、加齢に伴う脳の健康のために個別の運動処方を確立することです。

健康な脳を作るためのトレーニング

高齢化社会が進む中、私たちは皆、認知症になるリスクを抱えています。

これは、私たちの運命の一部が生物学的な要因によって決定されるからです。

加齢と認知症

加齢は認知症の決定的なリスク要因であり、特定の遺伝子もリスクを高めます。

しかし最近では、生活習慣の重要性が認識され始めています。

高齢化が進んでいるにもかかわらず、認知症の発症率が低下していることが明らかになりました。

その理由は、以下のものにあります。

認知症の発症率が低下している理由

  • 生活環境
  • 教育
  • 医療の改善
最大の危険因子の一つは、身体活動の低下です。

脳を健康にするためのトレーニングをしてみてはいかがでしょうか。

身体活動がリスクを低減する

とある研究では、「カナダ健康老化研究」に参加した1,600人以上の高齢者を対象に、遺伝と身体活動の相互関係を調べました。

研究者たちのサンプルでは、約25%が認知症の遺伝的危険因子を持っていましたが、大部分(約75%)は持っていませんでした。

これは、一般的な人口を代表するものです。

研究開始時にはすべての参加者が認知症ではなく、5年後に追跡調査を行いました。

研究結果

遺伝的リスクのある人のうち21%が認知症を発症しましたが、身体活動はこのグループに影響を与えませんでした。

対照的に、遺伝的リスクのない人では、活動的な人は、活動していない人に比べて、認知症になるリスクが有意に低かったのです。

ポイント

重要なのは、運動不足の人は、遺伝的に認知症になりやすい人と同じようなリスクがあったことで、運動不足は健康な遺伝子を否定する可能性があることを示唆しています。

遺伝子を変えることはできませんが、ライフスタイルを変えることはできます。

運動は肥料のようなもの

運動は脳の再生を助ける働きがあることがわかっています。

海馬で新しいニューロンを育て、それによって記憶力が向上するのです。

この仕組みはまだ完全には解明されていませんが、運動によって脳由来神経栄養因子(BDNF)が増加することはわかっています。

生まれたばかりのニューロンは、パズルのピースのように組み合わされ、それぞれのニューロンが記憶の異なる側面を表しています。

新生児ニューロンの数が多ければ、より詳細で誤りの少ない記憶を作ることができるのです。

例えば、薬を飲んだのが今日か昨日か、混雑した駐車場のどこに車を停めたか、などを正しく覚えていることになります。

研究者たちは、若年層でも高齢者でも、運動によって神経新生に依存した記憶が改善されることを明らかにしました。

どれだけ汗をかいたかが重要

研究内容

高齢者は週に3回のセッションに参加しました。

一部のグループは高強度インターバルトレーニング(HIIT)または中強度連続トレーニング(MICT)を行い、別の対照グループはストレッチのみを行いました。

HIITプロトコルでは、トレッドミルで4分間の高強度運動を4セット行い、その後、回復時間を設けました。MICTでは、中強度の有酸素運動を1セット、約50分行いました。

すべての運動は、高齢者の現在のフィットネスレベルに合わせて行われました。

研究結果

この結果、HIITグループのシニアだけが、ニューロン新生依存性記憶の大幅な改善を示しました。

MICT群や対照群では改善が見られなかったです。

今回の結果は、運動による脳の健康効果を得るのに遅すぎることはないということを示唆しており、期待が持てます。

しかし、運動を始めるのが遅く、早く結果を出したい場合は、運動の強度を上げる必要があると研究者は考えています。

そのためには、毎日のウォーキングに坂道を取り入れたり、明るい場所ではペースを上げたりするとよいでしょう。

このようにして、認知症を予防し、増え続ける高齢者の健康寿命を延ばすことができるのです。

穏やかな運動で十分に脳を健康に保つことができる

かつて私たちは、脳は変化することができず、壊れたら直すことができないと考えていました。

しかし、この数十年の間に、この考えは覆され、脳は非常に変化しやすい、つまり可塑的であるという研究結果が出てきました。

実際、人間の脳には驚くべき変化の能力があることがわかってきました。

脳は、神経細胞の間に新しい結合を作り、複雑な情報を学び、記憶することができます。

また、ダメージを受けると大規模な再編成が行われます。

重度のてんかんのために脳の半分を摘出した幼い子供たちは、なんとか動いて歩けるようになりました。

成長の遅い脳腫瘍の場合は、腫瘤の周りの神経細胞が適応して病変を補うため、何年も症状が出ないことがあります。

また、脳に損傷がある場合は、神経可塑性と呼ばれる脳に備わった変化能力が、機能回復の主なメカニズムとなります。

脳の損傷した領域の活動を増加させたり、異なる領域間に存在する不均衡を修正したりするのです。

最近の研究では、特定の回路ではなく、脳全体に作用する介入方法を検討するという異なるアプローチをとりました。

ハイテクでもなく、副作用もない、有酸素運動というアプローチでした。

研究者たちは、非侵襲的磁気脳刺激(経頭蓋磁気刺激:TMS)を用いて、運動が脳の運動領域に及ぼす影響を調べ、健康な若年成人の脳において、低強度または中強度の運動が神経可塑性を促進するかどうかを検証しました。

研究結果

その結果、固定式自転車で30分間の低強度のサイクリングを行うと、15分間の中強度のサイクリングや座位(コントロール)と比較して、脳内の短期的な再配線と神経可塑性が促進されることがわかりました。

興味深いことに、この効果は、自転車では足しか動かしていないにもかかわらず、手の筋肉を制御する脳の領域で見られました。

この変化は、30分間の有酸素運動を1回行っただけで観察されました。

これまで有酸素運動では実証されていませんでしたが、このような運動の脳への即効性は特別なことではありません。

ランニングが学習能力を向上させることは知られていますし、他の多くの研究でも、有酸素運動が認知的柔軟性や実行機能など、さまざまな認知的タスクに良い影響を与えることが示されています。

運動が神経可塑性を促進する正確なメカニズムは不明ですが、血液中や脳内のいくつかの重要な化学物質が関与していると考えられます。

ポイント

今回の研究では、これらの化学物質のうち2つの物質の血中濃度を測定したところ、ストレスホルモンであるコルチゾールは、中強度の運動では増加したが、低強度の運動では増加しなかったのです。

コルチゾールは実際には可塑性を阻害するので、神経可塑性を促進するには強度の低い運動のほうがよいと考えられます。

2番目に測定した化学物質は、先ほどもご紹介しました脳由来神経栄養因子(BDNF)で、神経可塑性に重要な役割を果たしていると広く知られています。

しかし、BDNFは血液中では増加しておらず、動物実験で示されているように、運動によって脳内のBDNFレベルが上昇するかどうかはまだ判断できません。

では、これらの結果はあなたにとってどのような意味を持つのでしょうか?

ほとんどの人にとって、穏やかな有酸素運動は脳に良い影響を与え、脳をシャープに保ち、注意力を高め、行動に移すことができることを示しています。

日頃から体を動かしている人は、神経可塑性の可能性が高いことがわかっています。

しかし、脳に損傷を受けた人にとっては、穏やかな運動が、再び歩けるようになるか、一生車椅子に頼ることになるかを分けるかもしれません。

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