2022年10月24日

サイクリングサイエンスコラム第19回 / 健全な精神は何処に宿る？

10月10日は世界保健機関が定める国際メンタルヘルスデーでした。世界精神保健連盟がメンタルヘルス問題に関する世間の意識を高め、偏見をなくし、正しい知識を普及することを目的として1992年に定められました。この日に合わせ、今回は運動とメンタルヘルスについてお話ししていきたいと思います。

INDEX

▷4人に1人はメンタルに問題をかかえる

▷筋肉＝臓器

▷運動は神経を新しくする

▷記憶力や認知能力も向上

▷大事なのは運動を長期間続けること

▷坂はみんなを笑顔にする

▷4人に1人はメンタルに問題をかかえる

国や地域を問わず、メンタルヘルス課題は現代社会に大きな影響を与えています。日本において精神疾患を持つ患者数は増加傾向にあり、2020年の患者調査で遂に500万人を超えました。この患者数は、いわゆる4大疾病（がん、脳卒中、急性心筋梗塞、糖尿病）よりも多い状況です。

メンタルは誰しもが病んでしまう可能性をはらみ、メンタルケアは非常に大切です。
運動はかねてから優れたメンタルケアであると数多くの研究が示してきた一方、詳しい機序は謎が多く含まれています。しかし、運動の健康効果を調べる中で、筋肉には我々が知らなかった別の側面があることがわかってきたのです。

▷筋肉＝臓器

筋肉は、我々が体を動かすためのモーターに過ぎないと軽視されてきました。しかし近年研究が進み、筋肉は身体を動かすだけでなく、様々な物資を放出し生命維持機能を調節しているとわかってきました。つまり、筋肉は様々な分泌作用もある臓器の一つなのです。さらに言えば、体内で唯一自分の意思で自由に動かすことができる臓器なのです。この筋肉が放出する物質はマイオカイン(myokine)と呼ばれ、運動で筋肉を動かすことで全身に作用します。このマイオカインこそが、運動がもつ健康作用の根幹ではないかと期待されています。

▷運動は神経を新しくする

このマイオカインの中で、我々の脳に良い影響を与えるものが発見されました。

一つはイリシンと呼ばれるホルモンで、筋肉を動かすことで放出されます。イリシンはBDNF（Brain-Derived Neurotrophic Factor)という神経の栄養因子を活性化させ、神経細胞やシナプスの新生、成長を促してくれます。

この神経の新生というのがメンタルに非常にプラスの効果をもたらしてくれます。脳を含む神経組織は、常に新しい神経やシナプスを形成し、新鮮な状態を保っています。身体が様々なストレスを受けると、神経新生の働きが落ちてしまい、脳機能の低下につながります。うつ病はこの神経新生が起きなくなってしまったことが病因の一つと考えられています。

この低下してしまった神経新生機能を回復する方法は長年模索されていました。実は運動によって改善することがわかったのです。先程登場したマイオカインはBDNF濃度を高め、脳の神経細胞や血管、シナプスを次々と新しく作ってくれます。ラットを使った動物実験では運動をさせることでラット体内のBDNF濃度が高まり、脳内で新しいシナプスの形成が認められました。

▷記憶力や認知能力も向上

さらに、運動で活性化されたBDNFはうつ病だけではなく、記憶力や認知機能も向上させる効果があると報告されています。ラットやヒトの実験でも、記憶力に関連する海馬の体積増加や認知機能の向上が確認され、運動することで脳の機能全体を底上げすると期待されています。現在、BDNFが関与する経路を利用した治療薬が、認知症やうつ病に応用できるのではと期待され、研究が進められています。

▷大事なのは運動を長期間続けること

さて、そんなBDNFですが我々ローディーはお薬の開発を待つ必要はありません。我々にはなんといっても自転車があるのです。颯爽とバイクにまたがりペダルを踏めば、マイオカインはすぐに放出されます。

BDNF放出には中程度の有酸素運動が推奨されています。マウスを用いた実験では、短期間の運動よりも長期間の運動の方が、学習において大きな改善が見られました。たった1回の運動でもBDNFレベルが上昇することも分かっています。さらにこの効果は、定期的に運動している群のマウスでは効果が増幅されるという報告もあります。

さらに、第9回で紹介した乳酸も別の経路を介してBDNFを活性化させることがわかっています。乳酸を出すような高強度トレーニングを組み合わせることで、さらに神経新生を促す効果が期待できます。

まとめると、運動を継続することで、筋肉からマイトカインを放出し、BDNFが活性化することで脳を新しく生まれかえさせることが期待できるのです。

▷坂はみんなを笑顔にする

私の友人の1人で坂に傾倒している方がいます。私が彼お手製の坂ルートで苦悶の表情を浮かべながら登坂していると、彼はこう言いました。

“坂はみんなを笑顔にする”

その時の私は、「この人はいったい何を言っているんだ」「私が苦しんでる顔が笑顔に見えるのか」と理解が及ばないどころか弱冠恐怖すら感じました。今ならば彼が言っている意味がわかります。

そう、辛いトレーニングは結果としてメンタルに良いのです。健全な精神は健全な肉体に宿ると言いますが、現代の研究結果に当てはめると❝過酷な練習が健全な肉体と精神を作る❞ということになります。

きっとみなさんの周りにもいるでしょう。辛い練習を提示してくるコーチ、頼んでもいないのにハードな坂道ルートをひいてくる友人。その方々は決してあなたをいじめようとしているのではなく、むしろあなたのメンタルヘルスにいい影響を与えようとしてくれているのかもしれません。きっとね。

——-参考資料———-
Severinsen MCK,et al.Muscle-Organ Crosstalk: The Emerging Roles of Myokines. Endocr Rev. 2020 Aug 1;41(4):594–609. doi: 10.1210/endrev/bnaa016. Erratum in: Endocr Rev. 2021 Jan 28;42(1):97-99.

Tao Yang et al.The Role of BDNF on Neural Plasticity in Depression. Front. Cell. Neurosci., 15 April 2020

Lauretta El Hayek et al. Lactate Mediates the Effects of Exercise on Learning and Memory through SIRT1-Dependent Activation of Hippocampal Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) Journal of Neuroscience 27 March 2019, 39 (13) 2369-2382

Tartt AN, Mariani MB, Hen R, Mann JJ, Boldrini M. Dysregulation of adult hippocampal neuroplasticity in major depression: pathogenesis and therapeutic implications. Mol Psychiatry. 2022 Jun;27(6):2689-2699.

Rupert W. Overall et al. The Small World of Adult Hippocampal Neurogenesis
Front. Neurosci., 20 September 2018 Sec. Neurogenesis

厚生労働省　患者調査　令和2年度
Fujifilm連載よくわかるBDNF 基礎から臨床まで 1-3回
日本医療政策機構（HGPI）メンタルヘルス政策プロジェクトチーム「メンタルヘルス2020 明日への提言」
実験医学増刊 Vol.40 No.2　健康寿命の鍵を握る骨格筋

これまでの記事はこちら
第１回　「サイクリストと情報リテラシー」
第２回　F TPを信じていいのか？
第３回　FT Pとどう付き合っていくか
第４回　T SS700の呪い
第５回　HRV 心拍数でわかるコンディション
第６回　ゆるポタで強くなる？注目のPolarized Trainingとは
第７回　時間がなくても強くなれるインターバルトレーニングの極意
第８回「キツイがこうかはばつぐんだ」インターバルトレーニングの組み立て方
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著者プロフィール

ラン先生らんせんせい

医師兼研究者。工学系大学院で再生医学を研究する傍ら、”できるだけ短時間で強くなる”を目標に自転車トレーニングに関する論文を日々読み漁っている。休日はGPSで日本地図を描く”伊能忠敬プロジェクト”を個人的に進行中。個人ブログでも自転車に関連する論文紹介をしている。 https://charidoc.bike/