今回の研究は、短時間の中強度運動が、運動直後に脳機能向上効果をもたらすことを、光トポグラフィ装置を活用し脳科学的に解明したもの。適度な短時間の運動が脳が活性化することが科学的に裏付けられたのは初めて。

　研究チームは、19歳から24歳の男女計20人を対象に、軽いジョギング程度の負荷の運動が脳におよぼす影響を調べた。50%の力で自転車をこぐ「中強度」の運動を10分間した後、運動前と運動後に色のついた文字を見せ、文字の意味に惑わされずに色を答えるテストで、運動による認知機能の変化を調べた。さらに、近赤外光を使った「光トポグラフィ」という装置で、脳の活動を画像化し測定した。

　すると、運動をしないでテストを行った時に比べ、運動をした方がテストへの反応時間が短くなった。運動後のテストでは、注意集中したり、行動を意識的にコントロールする実行機能にかかわる左前頭前野の「外側部」と呼ばれる部位の血流が増加し、情報処理などの能力が向上したという。

　昼休みにウォーキングをするなど、日常生活の中に適度な運動を取り入れることは、メタボリック・シンドロームのリスク軽減にも有効だ。運動の効果は年齢や肥満度や、運動強度、時間などの条件によって異なってくる。運動をいつ・どのように行うと前頭前野に関連した認知機能を高めるのに効果的であるかが解明されると、より効果的な運動プログラムを開発できるようになる。

　同大の征矢英昭教授らは「今後は中強度運動がどのような生理的機構で前頭前野背外側部の活動を高めるかをあきらかにし、運動による短期的な脳機能向上が、長期的な脳機能向上につながるかを検証していく」と述べている。

　メタボリック・シンドロームの軽減に加え、脳機能を高める運動処方の開発が望まれており、今後の研究で食事や睡眠の影響も検討し、より統合的な観点から“脳フィットネス”をもたらすライフスタイルの提案も可能になると期待される。

　この研究は、筑波大学と農業・食品産業技術総合研究機構などの研究チームによるもので、文部科学省「21世紀COEプログラム健康・スポーツ科学研究の推進プログラム」の助成などを得て行われた。米科学誌「Neurolmage」オンライ版に12月16日付で掲載された。

筑波大学