Why Your Brain Needs Exercise


By David A. Raichlen /Gene E. Alexander D. A. ライクレン /G. E. アレクサンダー
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In the 1990s researchers announced a series of discoveries that would upend a bedrock tenet of neuroscience. For decades the mature brain was understood to be incapable of growing new neurons. Once an individual reached adulthood, the thinking went, the brain began losing neurons rather than gaining them. But evidence was building that the adult brain could, in fact, generate new neurons. In one particularly striking experiment with mice, scientists found that simply running on a wheel led to the birth of new neurons in the hippocampus, a brain structure that is associated with memory. Since then, other studies have established that exercise also has positive effects on the brains of humans, especially as we age, and that it may even help reduce the risk of Alzheimer’s disease and other neurodegenerative conditions. But the research raised a key question: Why does exercise affect the brain at all?  1990年代,神経科学の基本原則を覆すことになる一連の発見が報告された。長い間,成体の脳ではニューロンが新たに育つことはないと考えられていた。成人になるとニューロンが増加することはなく,むしろ減り始めるというのが定説だった。だが,成体脳が新たにニューロンを生み出せることを示す証拠が積み上がりつつあった。ある衝撃的な実験で,マウスが回し車の中を走るだけでその海馬(記憶に関連している脳領域)でニューロンが新たに生まれることが明らかになった。
Physical activity improves the function of many organ systems in the body, but the effects are usually linked to better athletic performance. For example, when you walk or run, your muscles demand more oxygen, and over time your cardiovascular system responds by increasing the size of the heart and building new blood vessels. The cardiovascular changes are primarily a response to the physical challenges of exercise, which can enhance endurance. But what challenge elicits a response from the brain?  身体活動は多くの臓器系の機能を改善するが,その効果は通常,運動能力の向上と関連がある。例えば,歩いたり走ったりするとき筋肉はより多くの酸素を必要とするので,そのような運動を繰り返すと心臓のサイズが徐々に大きくなり,新しい血管が作られる。こうした心血管系の変化は主に体の運動負荷に対する応答であり,これによって持久力が高まる。しかし,脳に応答を引き起こす負荷とは,どのようなものだろう?
Answering this question requires that we rethink our views of exercise. People often consider walking and running to be activities that the body is able to perform on autopilot. But research carried out over the past decade by us and others would indicate that this folk wisdom is wrong. Instead exercise seems to be as much a cognitive activity as a physical one. In fact, this link between physical activity and brain health may trace back millions of years to the origin of hallmark traits of humankind. If we can better understand why and how exercise engages the brain, perhaps we can leverage the relevant physiological pathways to design novel exercise routines that will boost people’s cognition as they age—work that we have begun to undertake.  この疑問に答えるには,運動に対する考え方を見直す必要がある。私たちは,歩いたり走ったりするのは体が自動的に動いているように考えがちだ。しかし,過去10年間に私たちや他の研究チームが行った研究は,こうした考え方が間違っていることを示しているように思える。むしろ,運動は身体的活動であるのと同じくらい認知的活動であるようだ。実際,身体活動と脳の健康との間の関係性は,人類の特徴が生じた数百万年前にさかのぼるのかもしれない。運動がなぜ,どのように脳を働かせているかについての理解が進めば,関係する生理学的経路を利用して,年を取っても認知能力を高められるような新しい運動習慣を設計できるだろう。私たちはそうした研究に取り掛かったところだ。