画期的な研究により、神経の健康は、体の大きな筋肉である脚の筋肉から脳へ送られる信号に、同じように左右されることが明らかになった。脳から筋肉への指令にも左右される。この研究は『Frontiers in Neuroscience』に掲載され、脳と神経系の医療を根本から変えるもので、運動ニューロン疾患、多発性硬化症、脊髄性筋萎縮症などの神経疾患を抱える患者が、動きが制限されるとしばしば急速に状態が悪化する理由について、医師に新たな手がかりを与える。
「私たちの研究は、荷重を伴う運動ができない人、たとえば寝たきりの患者や長期の宇宙飛行をする宇宙飛行士は、筋肉量が減るだけでなく、細胞レベルで体内の化学反応が変化し、神経系にも悪影響が及ぶという考えを裏付けています」と、ラファエラ・アダミ博士はイタリアのミラノ大学から述べている。
この研究では、28日間にわたり、マウスが前脚は使えるものの後ろ脚を使えないようにした。マウスは通常どおり餌を食べ、毛づくろいを続け、ストレスの兆候も示さなかった。実験の終了時に研究者らは、脳の「脳室下帯」と呼ばれる領域を調べた。多くの哺乳類で、この領域は神経細胞の健康を保つ役割を担っている。また、神経幹細胞が新たな神経細胞を生み出す場所でもある。
身体活動を制限すると、自由に動き回れる対照群のマウスと比べ、神経幹細胞の数が70％減少した。さらに、運動を大幅に減らすと、神経細胞と、神経細胞を支え絶縁する特殊な細胞であるオリゴデンドロサイトの双方が、十分に成熟しなかった。
この研究は、脚を使うこと、とりわけ荷重を伴う運動が、脳と神経系に不可欠な健康な神経細胞の産生に重要な信号を脳へ送ることを示している。運動を減らすと、体が新たな神経細胞を作ることが難しくなる。神経細胞は、ストレスに対処し、人生の課題に適応するための基本要素の一つだ。
「私たちが活動するようにできているのは偶然ではありません。歩き、走り、しゃがんで座り、脚の筋肉を使って物を持ち上げるのです」とアダミは言う。「神経の健康は、脳が筋肉に『持ち上げろ』『歩け』などと指示するだけの一方通行ではありません」
研究者らは個々の細胞を分析し、さらに知見を深めた。運動を制限すると体内の酸素量が低下し、嫌気的な環境が生じて代謝が変化することが分かった。運動を減らすことは、2つの遺伝子にも影響するようだ。そのうちの一つ、CDK5Rap1は、細胞のエネルギーを生み出すミトコンドリアの健康維持に非常に重要である。これは、もう一つのフィードバックループを示している。
これらの結果は、座りがちな生活が心血管系に及ぼす影響への懸念から、脊髄性筋萎縮症（SMA）、多発性硬化症、運動ニューロン疾患など、深刻な疾患への理解まで、いくつもの重要な健康課題に光を当てる。
「私は2004年から神経疾患に関心を持ってきました」と、共著者のダニエレ・ボッタイ博士は述べる。彼もミラノ大学に所属している。「私が自問したのは、こうした疾患の経過は、脊髄損傷の場合に脊髄に生じる損傷や、SMAの場合の遺伝子変異だけで決まるのか、それとも運動能力の低下こそが病気を悪化させる重要な要因なのか、ということでした」
この研究は、運動が重要な役割を果たすことを示し、幅広い影響をもたらす可能性がある。たとえば、宇宙飛行士を数か月、あるいは数年にわたって宇宙へ送るミッションでは、重力と荷重を伴う運動が人の健康維持に重要な役割を果たすことを考慮すべきだと、研究者らは述べている。
「私たちの健康は、まだ理解し始めたばかりの形で地球に根ざしていると言えるでしょう」とボッタイは結んでいる。
