身体活動は、脳内の酸素需要の高い領域で最大の効果を示す可能性がある、というドイツ神経変性疾患センター（DZNE）からの研究報告。

身体活動は体と心を健康に保つが、それが脳のどこにどのように影響を与えるかについてはほとんどわかっていない。

「これまでの研究では、通常、脳は全体として考えられていました」と神経科学者で本研究の筆頭著者で博士候補生であるファビエンネ・フォクスは言う。「私たちの目標は、脳をより詳細に調べ、身体活動で脳のどの領域が最も影響を与えるかを見つけることでした。」

研究のために、フォクスらは、ボン都市部でDZNEが実施した大規模人口ベース研究であるラインランド研究のデータを使用した。具体的には、30歳から94歳までの2,550人のボランティアの身体活動データと、磁気共鳴画像法 (MRI) によって得られた脳画像を分析した。身体活動をサンプリングするために、研究参加者は太ももの上部に加速度計を7日間装着した。MRIスキャンは、特に脳の容積と皮質の厚さに関する情報を提供した。

「私たちは、身体活動が調査したほぼすべての脳領域に顕著な影響を与えることを示すことができました. 一般的に、身体活動がより激しいほど、容積または皮質の厚さのいずれかに関して、脳領域が大きくなると言えます」とフォクスは研究結果を要約している。「特に、これは記憶のコントロールセンターと考えられている海馬で観察されました。脳の容積が大きいほど、小さいものよりも神経変性に対する保護が優れています。」

ただし、脳領域の寸法は身体活動に比例して増加しないようだという。研究チームは、活動的でない参加者と適度に活動的な参加者を比較したとき、ほとんど突然の最大容積増加を発見した。これは、70 歳以上の高齢者で特に顕著だった。

「原則として、これは非常に良いニュースです。特に運動を嫌がる人にとっては」とDZNEの研究グループ「人口と臨床神経疫学」を率いるアーマド・アジズ医師は述べている。「私たちの研究結果は、1日15分間歩く、エレベーターの代わりに階段を使うなどの小さな行動の変化でさえ、脳にかなりのプラスの効果をもたらし、加齢に伴う脳物質の損失と神経変性疾患の発症を予防する可能性があることを示しています。特に高齢者は、低強度の身体活動を適度に増やすことからでも利益を得ることができます。」

身体活動から最も恩恵を受ける脳領域を特徴付けるために、研究チームはこれらの脳領域で特に活発な遺伝子をデータベースで検索した。

「主に、それらは細胞の発電所であるミトコンドリアの機能に不可欠な遺伝子でした」とフォクスは言う。これは、これらの脳領域に特に多数のミトコンドリアがあることを意味する。ミトコンドリアは私たちの体にエネルギーを供給するが、そのためには多くの酸素が必要である。

「他の脳領域と比較して、これには血流の増加が必要です。これは身体活動中に特によく確保されるので、これらの脳領域が運動から恩恵を受ける理由を説明することができます」とアジズは述べている。

バイオインフォマティクス分析はさらに、身体活動によって発現が影響を受ける遺伝子と、アルツハイマー病、パーキンソン病、またはハンチントン病などの神経変性疾患によって影響を受ける遺伝子との間に大きな重複があることを示した。これは、身体活動が神経保護効果を持つ理由の潜在的な説明を提供する可能性がある、と研究チームは結論付けている。

「私たちの研究により、身体活動から恩恵を受ける脳領域を前例のないレベルで詳細に特徴付けることができました」とアジズは言う。「私たちの結果がさらなる研究のための重要な手がかりになることを願っています。」