運動中に筋肉が脳に化学信号を送っていることが研究で判明

運動が体と心の両方に有益であるという考えを裏付ける証拠が増えています。

Neuroscience 誌に掲載された新しい研究によると、身体活動と脳の健康の関係はさらに密接に関係している可能性があります。

研究者らは、運動中に筋肉によって生成される化学信号が脳内のニューロンの発達にどのようにつながるかを調査しました。 より具体的には、運動が海馬にどのような影響を与えるかを研究しました。

海馬は、長期記憶の保存に関与する脳の部分です。

神経科学者のアンドリュー・ニューバーグ博士は、「この研究は、身体活動や運動が脳に影響を与える根本的なメカニズムを解明しようとする初めての試みである。運動が健康な脳をサポートし、気分や認知力を改善することは長い間知られていた」と述べた。マーカス統合健康研究所の研究責任者であり、ジェファーソン大学病院の医師でもあります。 「この研究は、ニューロンに影響を与える筋肉細胞から放出される化学信号がある可能性があることを示しています。したがって、この研究はこの影響に関連するより深い分子レベルで行われます。」

イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で機械科学と工学を専攻する博士課程の学生で、この研究の筆頭著者であるキ・ユン・リー氏はヘルスラインに対し、この研究は筋肉からの化学物質が筋肉のニューロンを含む脳の重要な部分にどのような影響を与えるかを示していると語った。海馬。

「運動は、脳の海馬ニューロンを変化させ、認知機能の健康を改善することが知られています」と、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の機械科学と工学の博士課程の学生であり、研究の筆頭著者であるキ・ユン・リー氏はヘルスラインに語った。 「私たちの研究は、生体外で収縮する筋肉からの化学信号がどのようにして海馬ニューロンの成熟を促進し、ニューロンネットワークの形成を促進するのかについて新たな洞察を提供します。」

この研究は、海馬のニューロンネットワークの発達を調節する際に、脳内のニューロンを取り囲んでサポートする特殊な細胞であるアストロサイトの重要な役割を強調しています。

この研究は、脳研究では見落とされがちなニューロンの活動の調節におけるアストロサイトの重要な役割を強調することで、神経障害の新しい治療法の開発にはニューロンだけでなくアストロサイトについても考慮する必要がある可能性があることを示唆している。

Lee博士は、研究チームが培養細胞からアストロサイトを除去すると、ニューロンが「過興奮」状態になることを発見したと指摘した。これは、ニューロンが刺激によって活性化される可能性が高くなったときと定義できる。

Translational Psychaitry に掲載された少なくとも 1 つの 2022 年の研究では、研究者らは「ニューロン活動の異常な上昇」がアルツハイマー病の共通の特徴であり、より大きな認知機能低下と関連しているようであることを発見しました。

新しい研究結果は「ニューロンの過剰興奮によって引き起こされるてんかんなどの神経障害の理解と治療に重要な意味を持つ可能性がある」とリー氏は述べた。

アストロサイトの治療には、アストロサイトを標的にしてその活動を調節し、ニューロンの過剰興奮を防ぐアプローチの探索が含まれる可能性があり、神経疾患の治療に新たな道を開く可能性があるとリー氏は付け加えた。

ニューバーグ氏は、これらの初期の発見を検証するにはさらなる研究が必要だが、この研究は興味深いと指摘した。

「全体的な発見は、認知機能と記憶を媒介する脳ネットワークの中心である海馬細胞が、脳内の重要な支持細胞であるアストロサイトを介して筋細胞の影響を受けているということです」とニューバーグ氏は説明した。 「この研究で示されたこの複雑なカスケードは、脳が運動に対してどのように反応するかを示唆しています。」

この研究結果は、運動が身体的健康だけでなく認知的健康にも有益であるという証拠が増えつつあることを裏付けている。

具体的には、この結果は、収縮する筋肉からの化学信号が認知機能を強化するシグナル伝達経路を引き起こす可能性があり、神経疾患の治療の可能性があることを示唆しています。

さらに、「この発見は、認知機能の健康を強化し、神経障害を治療するための新しいアプローチの開発に重要な意味を持っています」とリー氏は述べた。 「この研究は、海馬ニューロンに対する運動の影響を媒介するアストロサイトの重要な役割を特定することにより、将来の研究では筋肉、アストロサイト、ニューロン間の相互作用を考慮すべきであることを示唆しています。」

この研究結果は、最適な認知的健康のために筋肉、星状細胞、ニューロン間の相互作用をターゲットにするように特別に設計された運動療法の開発にも役立つ可能性があるとリー氏は付け加えた。

「この研究は、患者の脳の健康プログラムの一環としての運動の重要性を裏付けています」とニューバーグ氏は述べた。 「しかし、重要な臨床的問題（メカニズム的な問題も同様）は、最終的にはどのタイプの運動が最も効果的か、有酸素運動と無酸素運動、そしてどれくらいの量をどのくらいの時間続けるのかということになるでしょう。」

新しい研究によると、運動は海馬の神経活動を含む脳の一部を強化します。

この研究の結果は、収縮する筋肉からの化学信号が脳機能を改善するシグナル伝達経路を引き起こす可能性があり、神経学的健康状態の治療に潜在的に有益である可能性があることを示唆しています。

次のステップに関しては、最も効果的な運動の種類 (有酸素運動と無酸素運動) を検討し、頻度と期間を検討することをお勧めします。