7月2025

前頭葉と運動

海馬のようにストレス反応を抑制するブレーキはほかにも存在します。それが「前頭葉」です。「前頭葉」は脳の話になると特によく出てくる部位ですし、保育においても無縁ではいられない部位です。この前頭葉の前の部分、「前頭前皮質」は、人間が生物の中でも非常に大きく発達している部位でもあり、判断や意思決定、計画、抑制(衝動のコントロール)、社会的行動、自己意識や将来の予測、ワーキングメモリ(短期記憶的な働き)をつかさどる、高次認知機能をつかさどる部位です。たとえば、ストレス下に置かれたとき、抽象的思考(仮説を立てる)や分析的思考(状況を把握する)といったことを通して、感情が暴走しないように思考を通して、理性を失わせないような働きをします。かなり重要な部位です。しかし、この前頭葉、海馬のようにストレスを受け続けると委縮するようです。実際、極度の心配性の人は前頭葉の各部位が小さいことがわかりました。

 

前頭葉の委縮が起きた場合、ストレスが長引くと、脳は自らを蝕み、歯止めが利かなくなります。つまり、心配が心配を呼び、次に次に悪い方向へ考えてしまい、それは歯止めの利かないストレスが波状攻撃状態になってきます。結果、このストレスが悪循環に陥り、海馬も前頭葉も正常に機能しなくなります。もし、前頭葉が正常に働いていれば、持ち前の分析的な思考や抽象的な思考を通して、今の状態を分析し、改善策をたてるようにポジティブの考えることができるでしょう。前頭葉が活発に動くと気持ちが穏やかになり、ストレスは減るというのです。

 

運動は前頭葉・海馬といった脳の領域を強化するのは言うまでもないのですが、これは体を動かすことにより、脳に大量の血液が流れるからではないかと思われます。運動を長期に続けることで、前頭葉に新しい血管が作られ、血液や酸素の供給量が増え、老廃物をしっかり取り除くからです。そのほかにも定期的な運動は前頭葉と偏桃体との連携を強化することがわかっています。そうなると偏桃体はさらに効率よく前頭葉が制御できるようになってきます。これは運動が物理的に前頭葉を成長することになるということが言えます。1時間程度の散歩を習慣化している健康な成人の前頭葉を定期的に測定した結果、前頭葉を含む大脳皮質が成長していたようです。問題は、一時的な運動ではなく、定期的に続ける必要があるということです。何か月かは運動を習慣化することで、これまで紹介した効果が見られるようになるのです。

 

また、この運動について、基本的にここで言われる運動はウォーキングやランニングといった有酸素運動です。ただ、脳に大量の血液を流すように息が上がるくらいの運動ということで、ウォーキングよりもランニングやサイクリングのほうが効果があるといわれています。では、筋トレはどうでしょうか?実は筋肉を増強したマウスもストレスの影響を受けないことが分かったそうです。マウスの筋肉中にはストレスによって代謝される「キヌレニン」という物質を無害化する物質が含まれていたそうです。この物質があることによって、キヌレインといった代謝物が筋肉中の成分によって無害化され、脳に到達できないように作用するそうです。この対応物質は人間の筋肉にも含まれているそうです。

 

とはいえ、筋力トレーニングだけでストレスの解消にいたるのかというと最新の研究知見では十分ではないようで、ランニングやウォーキングといった有酸素運動との両方を取り入れていく方が適切だといえるそうです。

運動とコルチゾール

ストレスがコルチゾールが偏桃体から視床下部を通して発生するということがわかってきました。そして、そのコルチゾールをコントロールする脳の部分が海馬であり、この部位が過度にストレスがかかり続けると記憶障害などの様々な影響が出てくるということもわかりました。では、このストレスと運動はどのように関わってくるのでしょうか。

 

実際のところどうかというと、運動というのはコルチゾールの分泌を増加させるそうです。減らすのではなく、かえって増やすのです。なぜなら、運動は肉体に負荷をかける行動なために、身体からすると一種のストレスになるからです。運動をすることで体中でエネルギーや酸素がより必要になり、このことにより血流を増やそうとして心臓の鼓動は激しくなり、息が上がったり、心拍数が上がったりします。これはコルチゾールによる分泌が正常に起きているからです。運動が終わると体はストレス反応を必要とするような状況ではなくなります。つまり、緊張状態や脅威と立ち向かうような状況、運動が必要とする状況ではなくなるため、コルチゾールの分泌は減り、運動をする前の状態にまでコルチゾールは減っていきます。

 

このような状態が習慣化されていくと、運動に対するコルチゾールの分泌量は増えにくくなり、運動後の下がる量は増えていきます。要はコルチゾールが上がる習慣と同時に下がる習慣も鍛えられていくわけです。そして、定期的に運動習慣を続けていくと、運動以外のことが原因でストレスを抱えていても、コルチゾールの分泌量はわずかしか上がらないといった状態になっていきます。ストレスに反応が運動によって鍛えられていくのです。

 

では、運動はどれほどの運動が適しているのでしょうか。一つは「モントリオール・イメージング・ストレス・タスク」(MIST)というテストがあります。これはストレスに対して私たちがどのような反応をするかの実験です。実験協力者はあらかじめ平均正解率が80~90%であると教えられます。しかし、このテスト、被験者が答えて正しかろうが、誤っていようが正解率が20~40%になるように調整されています。なおかつ、被験者には特典が平均よりも下回っていると伝えられ、被験者はイライラするように設定される意地悪なものです。その際、被験者を30分サイクリングするグループと心拍数が増えない程度の運動を行うように指示しました。結果は、サイクリングするグループのほうがコルチゾールの濃度が低かったのです。つまり、ストレス反応がサイクリングをした方が強く出なかったということがわかります。これは被験者が普段から体を鍛えていようが、そうでなかろうが関係ない結果でした。これは肉体的なコンディションに関係なく、運動をすること自体がストレス反応を鎮めるということが証明されました。また、海馬の働きも活発化し、HPA軸の反応も抑えられたのです。

 

大人にとっても、運動は必要なのはもちろんのことですが、こう考えると子どもたちが外で遊べる環境が少なくなっているのが気になります。公園でも子どもたちが遊んでいる姿が少なくなっていますし、物騒な世の中です。今の時期、夏は熱中症のリスクのため、外に出ることも躊躇してしまうような気候です。子どもたちが体を存分に動かす環境がどこにあるのか、またはテレビやyoutube、インターネットなど、家庭内での環境が充実している一方で、体を動かす習慣というものが少なくなっていることもいえます。幼稚園や保育園、こども園といった施設や学校などの子どもがたくさんいる施設での役割というものがこういった部分にも多くあるのかもしれません。指導的なものも必要かもしれませんが、子どもが指示された動きでなく、存分に体を動かし遊ぶ環境も作ることが必要な時代なのだろうと思います。

ストレスを抱える怖さ

運動はよくストレス解消になると言われています。このことは実際に証明されているそうで、そもそもストレスは人間にとってどういったメカニズムで起きるのかというと、まず人には「HPA軸(視床下部・下垂体・副腎軸)」とよばれるシステムが備わっています。これは脳の深部にある視床下部から始まっています。脳は何らかの脅威を感じると扁桃体反応し危険を脳に知らせます。そこから視床下部(H)がホルモンを放出して下垂体(P)を刺激します。そうすると下垂体が別のホルモンを放出し、血流に乗って副腎(A)を刺激します。そこから副腎は「コルチゾール」というストレスホルモンを放出するために、動悸などの症状が出てくるのです。

 

コルチゾールが血中で濃度が上がってくると脳も身体も危機から脱出するために厳戒態勢になります。自分の命を守るために、闘争や逃走の準備のために筋肉に血液が必要になります。そのため、心拍数があがるため、動悸などが起こるのです。緊張して動悸が起きたり、手に汗をかく体の反応が起こるのはこのコルチゾールのせいです。ただ、この緊張からくるストレスはなにも悪い反応だけではありません。それはよくいう「良い緊張状態」です。その状態は神経を研ぎ澄ませ、集中力を高まる状態が起きます。しかし、この緊張状態から来るストレスは過剰になると集中力は高まるどころか、思考が混乱し、自制心は失われ、押し潰されそうな苦しみに見舞われます。その場合、HPA軸は制御不能の状態になるにひとしくなります。

 

人がストレスを感じる一方、このストレスを緩和する脳の部位が「海馬」です。この部位は先ほど話したストレス反応を緩和して、興奮やパニック発作を防ぐブレーキの役割をします。よく海馬は記憶の中枢と言われますが、それ以外にもこういった感情の暴走をとめる機能も持ち合わしているのです。ストレスを発する扁桃体と海馬は常にバランスをとりながら働いています。

 

ストレスは本来脅威から身を守るために起きる体の警戒反応です。しかし、実はこのコルチゾールというホルモン、脅威が去るとすぐに分泌量は下がります。脅威があった場合、人間はその脅威と立ち向かうためにエネルギーが必要となります。そのためにコルチゾールが分泌されるのですが、その状態が長時間になると、危険です。なぜならば、海馬の細胞は過度のコルチゾールにさらされると死んでしまうそうです。慢性的にコルチゾールが分泌される状態、つまり、常にストレスがかかる状態になるとストレス耐性の役割を担う海馬は萎縮してしまうのです。しかも、海馬は記憶を司る部位でもあるため、ストレスがかかり続けることは記憶にも影響が出ることになります。重いストレスが長期間続くと、言葉が出てこなかったり、場所の認識ができなくなったり、空間認知にも影響を及ぼし、自分の居場所や方向もわからなくなる可能性が出てくるそうです。これがストレスを抱える怖さです。

 

また、以前話していた「スマホ認知症」ですが、スマホを見るということは脳にストレスをずっと与えている事に近い状態です。長時間スマホを見ることは長時間ストレスにさらされていることに近い状態のために、認知症のような症状になってしまうのでしょうね。思えば、症状は似ています。また、デジタルデトックスをすると元に戻るというのはコルチゾールと海馬とのバランスが元にもどるということ、コルチゾールは脅威が去るとすぐに分泌量が下がるということともストレスを受けるメカニズムを見るとわかります。

若返る脳

人間の脳は非常に面白いもので、実は脳自体は1万2000年ほど前の原始時代から大きさは変わっていないそうです。そして、活発に動くことで脳はより敏感に反応するようです。ある動物実験では、ゲージで飼育されているマウスのうち、回し車をこいだマウスの脳は老化が遅いことがわかっています。これは人間でも似たような実験をしています。それは60歳の被験者を週に数回ウォーキングをするグループと同じ頻度で心拍数が増えない程度の軽い運動をするグループとを設け、MRIによる脳の検査を行います。その際、脳の働きを調べるために、各種の心理テストを受けながらMRIを行います。それを実験時と一年後にチェックします。すると、脳の領域が個別に活動していることが分かったそうです。側頭葉が後頭葉や前頭葉と複雑に連携して、活動することが明らかになりました。またこの発見は被験者が健康になっただけではなく、各部位が連携をしたことにより、脳全体の働きが1年前より向上したことが見られました。これはウォーキングを通して、体を活発に動かしたことで、脳内の結合パターンに良い影響を与えることが分かったのです。つまり、脳の加齢進行が食い止められ、若返ったといえます。

 

それだけではなく、定期的なウォーキングは「実行制御」といわれる認知機能(自発的に行動する、計画を立てる、注意力を制御するといった機能)が向上していたことがわかりました。これは体を活発に動かした人の脳は機能が向上し、加齢による悪影響が制御され、脳が若返ることを見られたのです。つまり、運動によって脳は物理的に変えられるのです。そう考えると昨日の「スマホ脳」を見ても、脳は非常に柔軟に変化することが見られますね。それと同時にやはり運動するということは非常に人間が生きる上で重要な活動でもあるということが見えてきます。

 

子どもたちを見ていると常に動き続けています。特に乳児期の子どもたちは本当に止まることがないくらい動いているのは脳を発達させるための行動を四六時中行っているからなのかもしれません。そう思うと子どもたちの動きにも何かしらの意味があるように思います。単に体をうごかしているのではなく、脳を発達させている過程の現れ方だと思うと一つ一つの子どもたちの動きも神秘的に見えてきます。