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脳スキャンは、時間をかけて運動の認知的利点を示しています

脳への運動の影響について今週発表された新しい研究で、研究者らは、1回のトレーニング後に起こる脳の変化が、長期にわたる持続的な身体トレーニングで何が起こるかを予測できることを発見しました。

マラソンのトレーニングと同じように、個々のランニングトレーニングは時間の経過とともに加算され、体力が大幅に向上します。したがって、トレーニングからの認知的利益が蓄積され、長期的な認知的利益をもたらすことは驚くべきことではありません。

サンフランシスコでの認知神経科学学会（CNS）年次会議で発表された新しい研究は、運動がどのように脳の健康を高めるかに関連する根本的な神経生物学を定量化することによって、研究の空白を埋めます。

「身体活動と脳の働きには強い直接的なつながりがあります」とニューヨーク大学のウェンディ鈴木博士は述べています（「人々はまだ身体の健康を脳と認知の健康に関連付けていません。ビキニまたはその最後のポンドを失うことは、彼らが運動するたびに彼らが改善および強化しているすべての脳システムについてではありません。」

しかし、さまざまなタイプ、量、および強度の身体活動が脳機能をどのように改善するかを明らかにするための新しい研究が明らかになるにつれて、認知神経科学者は、一般の人々の見方が大きく変化することを期待しています。調査官は、社会経済的に不利な立場にあるコミュニティーへの身体活動のプラスの影響を含む長期トレーニングのメリットについて、一般の人々を教育したいと考えています。

アイオワ大学のミシェル・ボス博士は、短期および長期の影響は通常、さまざまな研究で検討されているため、運動ミラーによる長期的なものの即時の認知効果がその種の最初のものであることを示す新しい研究は述べた研究。

彼女のチームの最初の発見は、認知神経科学の分野にとって朗報です。彼らは、単一のトレーニング研究の後に観察された脳の変化は、長期的なトレーニングの一種のバイオマーカーになる可能性があることを示唆しています。

研究参加者は、fMRIの脳スキャンとワーキングメモリーテストを、軽くて中程度の強度の運動の1回のセッションの前後と、12週間の長いトレーニングプログラムの後に行いました。研究者たちは、適度な強度の身体活動の単一のセッションの後に認知と機能的な脳の接続性の最大の改善を見た人も、認知と接続性の最大の長期的な向上を示したことを発見しました。

研究者は電動ペダルを備えたリカンベントサイクルを使用しました。参加者は自分の力を加えてペダルを回すか、ペダルに仕事をさせることができます。

「この機能により、ペダル速度を一定に保ちながら、軽い活動と適度な強度の活動の状態の間でのみ心拍数を変更することができました」とVossは言いました。「これは、座位を制御条件として使用することが多い急性運動パラダイムにとっては新しいものです。」

Vossは、この最初の研究をより大きなサンプルで再現することを楽しみにしています。彼女の研究室では現在、3か月ではなく6か月のトレーニングを含む同様の研究に参加者を募集しており、参加者は心肺機能を改善するためにより多くの時間を費やすことができます。

しかし一方で、彼女は次のように述べています。「身体活動が今日のあなたの認知にどのように役立つかについて考え、何が機能するかを見てください。毎日、身体活動の恩恵は増大します。」

ジョンズホプキンス大学のミシェルカールソン博士は、経験経済学部プログラムと呼ばれる新しいプログラムを通じて、社会経済的に恵まれないコミュニティにそのメッセージを届けるために取り組んでいます。この取り組みは、高齢者が地元の小学校で子供たちを指導するための毎週のボランティア活動に身体活動を組み込んでいます。

「私たちは、高齢者が定期的に健康的な行動に従事するよう動機づけるために、コストやアクセス可能性などの社会経済的障壁に対処する必要があります」とカールソン氏は語った。「そして、多くの人々は私たちの脳の身体活動の力を高く評価していません。」

Experience Corps Programの複数の研究により、ボランティア経験から生成される定期的なウォーキングやその他の身体活動により、記憶力やその他の認知機能が向上することがわかりました。実際、トレーニングは、認知機能にリスクのある高齢者の運動の6か月後に見られたものを反映する前頭前野の変化に関連しています。

「私の研究室や他の研究室でのこれらおよび関連する調査結果は、低強度のライフスタイル活動を対象とすることが身体活動を促進するための重要かつスケーラブルな介入としてますます認識されているという理解に貢献しました」とカールソンは言った。

彼女のチームは、認知とモビリティの両方の実際の活動をシミュレートする3Dゲームも開発しました。「クールなのは、ベースラインの認知的および身体的制限に関係なく、ほとんどの参加者がセッションを通じて着実に学び、改善することです」と彼女は言った。

「私たちは、有意義な身体活動を増やす機会を提供することにより、座りがちであるか、ボランティアの機会を利用できない高齢者の大部分を助けたいと考えています。」

鈴木は、脳の運動の変革力を直接体験しました。体重を減らすために運動しているとき、彼女は記憶が時間とともに改善することに気づきました。彼女は身体活動と脳機能の関係に非常に魅了され、人間以外の霊長類の海馬を研究する研究から、人間の認知と運動のみに焦点を当てる研究へと研究室を完全に変えました。

「私は本当にすべてに入った」と彼女は言った。

認知神経科学者が脳の健康に最適な運動の量と種類から、若くて健康な集団からリスクのある高齢者への調査結果の変換方法まで、答えを助けることができる多くの質問があります。鈴木氏は、運動中および運動後に脳で何が起こっているかをより適切に捉える、改善されたニューロイメージング技術が今後数年間で見られることを期待しています。

出典：Cognitive Neuroscience Society / EurekAlert