10分間の軽い運動で高齢者の記憶力が向上 運動習慣のない人も安全に取り組みる運動プログラムを開発 筑波大学など
高齢者が軽い運動を10分間行うと、記憶力が即時的に向上することを、流通経済大学や筑波大学などが明らかにした。
運動には、記憶力を含む認知機能を維持させ、向上する効果があり、認知症予防策としても注目されている。加齢による「もの忘れ」の原因のひとつに、脳の広範囲の神経活動を調節する覚醒機構の低下があるとみられている。
一方で、高齢者は体力の低下などさまざまな理由で、運動を習慣として行うのが困難である場合が多い。
研究グループ今回は、ゆっくりとしたペースのウォーキング程度の軽い運動により、高齢者の記憶力を高められるか、またそのメカニズムとして、脳内覚醒機構による調節が関与するかを検証した。
健常な高齢者21人に、自転車こぎ運動を息が軽く弾む程度の低強度で10分間行ってもらった結果、運動をしないで座っていた場合に比べて、記憶力が向上することが分かった。
また、運動時に瞳孔が拡大することが観察され、これが記憶力向上を予測する指標となるだけでなく、記憶力向上のメカニズムとして、脳内覚醒機構が関与する可能性が示された。
研究は、流通経済大学スポーツ健康科学部の諏訪部和也准教授らによるもの。研究成果は、「Neurobiology of Aging」に掲載された。
「今後は、低強度運動の長期的な効果を検討するとともに、運動習慣のない高齢者も取り組みやすい、記憶力を向上するのに効果的で親しみやすい軽運動プログラムの開発が期待されます」と、研究者は述べている。
運動は、認知症に対する、薬を使った治療以外の予防策としてもっとも研究成果が多い。しかし、どんな運動をどれくらい行えば効果があるのか、どのような脳内メカニズムにより効果が発揮されるのかはよく分かっていない。
研究チームは今回、運動習慣の有無に関わらず、取り組みやすく親しみやすい低強度運動の効果に着目した。低強度運動は、たとえばゆっくりしたペースのウォーキングのような、キツさを感じず、息が軽く弾む程度の運動だ。
若齢成人を対象にしたこれまでの研究では、10分間の低強度運動が、海馬を中心とした脳内ネットワークを強化し、記憶力を高めることが明らかになっているが、同じ効果が高齢者でもえられるかは不明だった。
また、加齢による記憶力の低下の原因のひとつに、海馬を含む脳の広範囲の神経活動を調節する、脳内覚醒機構の低下が考えられているが、低強度運動による記憶力の向上に、この調節機構が関わるかは不明だった。
瞳孔径の調節には覚醒機構の起点となる青斑核が関わることから、瞳孔径の変化(拡大・縮小)は、覚醒機構(ノルアドレナリン作動性神経の活動など)の活動レベルの指標として有用と考えられる。
そこで研究グループは、短時間の低強度運動が高齢者の記憶力に与える影響を調べるとともに、そのメカニズムとして脳内覚醒機構による調節が関与するかを、運動時の瞳孔計測から検証した。
研究に参加した認知症のない健常な高齢者21人(66〜81歳)すべてに、10分間運動を行った後の「運動条件」と、運動の代わりに座位安静を保つ「安静条件」の２条件で、記憶テストを受けてもらった。
運動は、自転車エルゴメータでのペダリング運動を行ってもらった。運動強度は低強度とし、運動時心拍数の平均値は93.3拍/分だった。
運動中は目の前のスクリーンを注視してもらい、アイトラッキングシステムにより瞳孔径を計測した。記憶テストでは、よく似た２つの物体の写真を順に提示し、その違いに気付くことができるかを調べることで、細部まで鮮明に記憶する能力を評価した。
その結果、運動後の記憶テストの成績は、安静条件に比べて優れており、その差はとくに類似度の高い課題(難しい課題)において顕著だった。
また、運動時は安静時に比べて瞳孔径が拡大すること、瞳孔拡大の程度が大きいほど記憶力への効果も大きく、瞳孔拡大が運動効果の媒介因子であることが明らかになった。
誰でも親しみやすい軽運動プログラムの開発に期待
(B) 瞳孔径の変化 運動時および運動後に瞳孔は拡大した
(C) 瞳孔径の変化と記憶力の変化の関係 運動時の瞳孔拡大の程度が大きかった人ほど記憶力が向上した
「この結果は、低強度運動による記憶力の向上に、脳内覚醒機構が関わることを示唆しています」と、研究者は述べている。
「短時間の低強度運動を１回行っただけでも、即時的な効果をえられることが明らかになりました。今後は、そうした運動を習慣的に行うことによる効果や、そのときの脳内メカニズムについての検討が必要です」
「また、瞳孔径を指標とすることで、認知機能の向上をねらった、誰でも親しみやすい軽運動プログラム開発に期待がかかります」としている。
流通経済大学スポーツ健康科学部
Improvement of mnemonic discrimination with acute light exercise is mediated by pupil-linked arousal in healthy older adults (Neurobiology of Aging 2023年9月20日)
