今年創刊されたNeural Plasticity(2016年)に掲載されたレビュー研究によると.座りっぱなしの生活や食生活の乱れ.生活のスピードの速さなどが.肥満をますます進行させているとしています。 肥満とは.体脂肪が過剰に蓄積された状態と定義されます。 現在.成人の体重階級は主にBMIに基づいて決定されています(表1に世界保健機関(WHO)が推奨する体重階級の閾値を示します)。 世界保健機関によると.2013年.世界で19億人以上の成人が体重過多で.成人総人口の39%を占め.そのうち6000万人以上が肥満で成人総人口の13%を占め.4200万人の子どもが体重過多または肥満であるとされています。 世界では.肥満が人々の心身の健康や日常生活に深刻な影響を及ぼす健康・社会問題として憂慮されています。
肥満は.糖尿病.心臓病.高血圧.がんなど.多くの健康障害と関連していることが分かっています。 肥満の人は.標準体重の人に比べて寿命が短い。 そして.我々のレビューでは.健康上の問題だけでなく.肥満が認知や運動機能の低下を引き起こし.脳の可塑性に影響を与えることが示唆されています。
何? 太っている人は運動能力が低いというのは理解できるような気がしますが.肥満は認知能力.脳力.学力とも関係があるのですか?
肥満と認知機能(ブレイン・フィットネス.アカデミック・フィットネス)
肥満の子供や青年は.実行機能.注意力.精神回転.数学.読書などの成績が悪いという研究結果がある。動物実験では.高脂肪食は若いマウスと成体マウスに同じ形態的.代謝的変化をもたらすが.若いうちに高脂肪食を与えたマウスは記憶の柔軟性が損なわれ神経新生が減少するという結果が得られている。
中年期の肥満者は.標準体重の人に比べて.全体的な認知レベルが低く.脳容積の減少が早く.認知機能の老化も早い。 中年期に過体重や肥満であれば.老年期の認知機能は通常より低くなる。 中年期の肥満は.代謝異常を伴う場合.認知症発症のリスクを大きく高めると言われています。
高齢の肥満者では.前頭葉.前帯状回.海馬.視床が萎縮するようです。 BMIが上昇すると.前頭前野と帯状回の代謝活動が低下し.多くの脳領域(特に前頭葉)で灰白質体積が減少し.鈎束(前頭葉と側頭葉をつなぐ構造)の白質完全性が低下しています。
肥満と運動機能
太り過ぎや肥満の人は.粗大運動や微細運動の制御がうまくいかず.運動発達が遅れることが研究で明らかになっています。 肥満児は日常生活でスポーツをする機会が少なく.運動を楽しんでいないように見える。 肥満の子どもは.基本動作.特に走る.滑る.跳ぶ.蹴る.ドリブルの習得率が低く.微細運動の精度.バランス.走るスピード.敏捷性も劣り.姿勢の調整が難しく.移動時の視覚への依存度が高いのに対し.肥満でない子どもは自動化が進んでいることがわかります。
肥満は筋肉量の変化を引き起こし.それが運動神経伝導速度や指先の巧緻性に関係し.BMIの高い中高年や腰回りの大きな人は運動速度が遅く.指先の巧緻性も悪くなります。 また.肥満の人は運動障害を補うために.より多くの注意資源を消費する。例えば.肥満の人は片足で立つときにバランスを保つために.より多くの注意資源を使う必要があるのだ。
影響力のメカニズム
肥満は認知機能や運動機能に直接関係しないようですが.では.肥満は認知機能や運動機能にどのような影響を与えるのでしょうか。 新しいレビュー記事でどのように説明されているか.ご覧ください。
一方.肥満の人の脂肪組織の過剰な蓄積は.身体にインスリンやレプチン抵抗性を生じさせ.酸化ストレスの増加.炎症の出現.血液脳関門の完全性の崩壊.脳血管の変化.神経栄養因子の減少を引き起こし.感覚.注意.記憶.思考などの認知機能にとって非常に重要な神経基盤である海馬.大脳皮質.小脳の構造と機能に変化を与えると思われます その結果.認知機能障害を引き起こす可能性があります。
一方.肥満は筋骨格系(筋肉量など)に影響を与えることで運動機能に影響を与え.運動機能は認知機能に依存する部分があるため.肥満は認知に影響を与えることで間接的に運動機能の低下を招くこともあるのです。
肥満と身体活動
身体活動は.認知および運動行動上の利点がある様々なメカニズムを通じて.異なる体重レベルにおいて脳の構造と機能を改善するため.肥満および肥満によって引き起こされる関連問題の改善に有効な方法である。
週5日.15週間の運動が太り気味の子どもの実行機能を改善することや.4ヶ月間の激しい運動(有酸素運動や持久力トレーニングなど)が肥満の人の認知機能や酸素抽出機能を改善することが研究で明らかにされています。
身体活動の強度や時間.参加者の成長・発達段階は.すべて運動の効果に影響します。
運動強度と脳構造および神経栄養因子(BDNF)レベルの変化には関連があり.中程度の強度の運動が最適であること.適切な強度の運動を1回行っただけではほとんど効果がなく.長時間の運動が脳の変化に有効であること.さらに.4週間の運動は若年および成人ラットの認識記憶力を改善することがわかったが2 また.4週間の運動により.若いラットと成体ラットの両方で回想記憶が改善されましたが.成体ラットでは2週間の訓練停止でこの改善が消失したのに対し.若いラットでは回想記憶の改善が維持されたことから.若い時期またはそれ以前の運動介入がより効果的である可能性があることがわかりました。
身体運動もいくつかの原則に従わなければなりません。個別性の原則(運動者の身体状況に応じて).有効性の原則(運動内容の合理化.最適な強度や時間の選択など).安全性の原則(運動の強度や量を安全範囲に収め.徐々に進め.危険を避けるための適切な時間や場所の選択).包括性の原則(身体運動は.単に運動するだけではいけません。 (身体運動は.体力を高め.抵抗力を強化し.病気を減らすだけでなく.心身のストレッチ.ストレスの解消.意志力の発揮.人体の生理的・心理的バランスを保ち.「身体と心の健康全般」という目的を達成するものです)。
これまでの研究により.肥満は「脳の体力」「学力」「運動機能」に障害を与え.生涯にわたって影響を及ぼすことが明らかになっています。 子供の肥満はますます一般的になりつつあり.介入しなければ成人期.さらには老年期まで続く可能性が高く.神経変性疾患(アルツハイマー病など)のリスクを高め.深刻な健康リスクと生活の質を低下させることになります。 そのため.親は子供の食事に気を配り.高脂肪食の摂りすぎを避け.スポーツをもっとさせるべきであり.中年期の肥満も無視できないのです。 実は.子どもやティーンエイジャーだけでなく.肥満の人でも.すべての人の体力.精神力.学力向上のために.体を動かすことはとても大切なことなのです。