有酸素運動が老化の進行を遅らせられることは、すでに科学的に示されている。
しかし、水泳には特に免疫反応の向上など、脳の機能を高める効果があることを示唆する研究が増えつつある。
神経科学者たちは、水泳が老化防止に特に有益である理由を正確に解明しようとしており、その答えに近づいているかもしれない。
有酸素運動が役立つことは周知の事実である。有酸素運動が役立つことは周知の事実である、老化がもたらす衰えの一部をを防ぐ。しかし、増えつつある研究によると、水泳は脳の健康を特別に高める可能性があるという。
定期的な水泳は、記憶力、認知機能、免疫反応、そして気分の改善に効果があることが示されている。水泳はまた、ストレスによる損傷の修復や、脳内での新たな神経回路の形成にも役立つ可能性がある。
しかし科学者たちは、特に水泳がなぜ、どのようにして脳の機能を高める効果をもたらすのかを、いまだ解明しようとしている。
脯生理学の訓練を受けた神経生物学者であり、フィットネス愛好家であり、母親でもある私は、夏の間、地元のプールで何時間も過ごしています。子どもたちが歓声を上げながら水しぶきを上げて泳ぐ一方で、親たちが少し離れた場所で日光浴をしているのは珍しくありません。私自身も、プールサイドからそうした様子を見守ってきた親の一人です。しかし、より多くの大人が水泳の認知面および精神衛生の利点を認識すれば、子どもたちと一緒にプールに飛び込もうとする人も増えるかもしれません。
新たに改善される脳細胞と神経連絡
1960年代まで、科学者たちは人間の脳にあるニューロンやシナプス結合の数は有限であり、一度損傷すると、これらの脳細胞は再生できないと考えていた。しかし、成人の人間やその他の動物の脳において、ニューロンの誕生、すなわち神経新生が起こるという十分な証拠が研究者によって確認されるようになり、この考えは覆された。人間やその他の動物。
現在では、有酸素運動が神経新生に寄与し、哺乳類と魚類の両方において、ニューロンとその連絡の損傷を回復または修復する上で重要な役割を果たすことを示す明確な証拠がある。
運動に反応してこれらの変化が起こる主要な仕組みの一つは、脳由来神経栄養因子と呼ばれるタンパク質の濃度の上昇であることが研究で示されている。このタンパク質が刺激する神経可塑性、すなわち脳が変化する能力は、認知機能を高めることが示されており、その中には学習と記憶も含まれる。
人を対象とした研究では、脳内を循環する脳由来神経栄養因子の濃度と、海馬の大きさの増加との間に強い関係があることがわかっている。海馬とは、学習と記憶を司る脳の領域である。脳由来神経栄養因子の濃度の上昇は、認知能力を高めることや、不安およびうつの軽減に役立つことも示されている。対照的に、脳由来神経栄養因子の濃度が低い患者では気分障害が見られることが研究者によって確認されている。
有酸素運動はまた、神経伝達物質と呼ばれる特定の化学伝達物質の放出を促す。その一つがセロトニンであり、濃度が上昇すると、うつや不安を軽減する ことが知られており、さらに気分を改善することも知られている。
魚類を対象とした研究では、対照群と比べて8週間の運動後に、脳由来神経栄養因子の濃度を高める役割を持つ遺伝子の変化や、樹状突起スパイン（樹状突起上の突起、すなわち神経細胞の細長い部分）の発達の促進が観察されている。これは、脳由来神経栄養因子がニューロンのスパイン密度を高めることが知られている哺乳類を対象とした研究を補完するものである。これらの変化は、哺乳類において脳由来神経栄養因子が記憶力の向上、気分、および認知能力の強化に寄与することが示されている。スパイン密度の増加により、ニューロンは新たな連絡を形成し、他の神経細胞へより多くの信号を送ることができるようになる。信号が繰り返されることで、連絡はより強固になりうる。
では、水泳の特別な点とは何か？
研究者たちは、水泳の秘訣が何であるかをまだ把握していない。しかし、その理解に近づきつつある。
水泳は以前から心血管系への効果で知られてきた。水泳は主要な筋肉群のすべてを使うため、心臓が強く働く必要があり、それにより血流が増加し 、全身へ血液が巡る。これにより、新たな血管の形成が促される。この過程は血管新生と呼ばれる。血流の増加はまた、エンドルフィンの大量分泌にもつながる。エンドルフィンは、全身において天然の鎮痛作用をもたらすホルモンである。この分泌の急増が、運動後によく感じられる多幸感をもたらす。
水泳が脳に与える影響を理解するための研究の大半はラットを用いて行われてきた。ラットは、人間との遺伝的・解剖学的な類似性があるため、優れた実験モデルとなっている。
ラットを用いたある研究では、水泳が、炎症を抑制する脳の経路を刺激することが示された。この経路は海馬の炎症を抑え、アポトーシス、すなわち細胞死を抑制する。この研究ではまた、水泳がニューロンの生存を支え、老化による認知機能への影響を軽減できることも示された。研究者は人間においてアポトーシスやニューロンの生存を観察する手段をまだ持っていないが、同様の認知面での結果は確認されている。
より興味深い問いの一つは、水泳が短期記憶と長期記憶をどのように、具体的に高めるのかという点である。その有益な効果がどれくらい持続するのかを明らかにするため、研究者はラットを訓練した。ラットに毎日60分間、週5日泳がせた。その後、研究チームは、隠れたプラットフォームを含む6本のアームを持つ放射状アーム水迷路をラットに泳がせることで、記憶力を検証した。
ラットには、隠れたプラットフォームを見つけるために自由に泳ぐ機会が6回与えられた。わずか7日間の水泳訓練の後、研究者は、ラットが毎日犯す誤りの減少に基づき、短期記憶と長期記憶の両方に改善が見られたことを確認した。研究者らは、この認知機能の向上が、水泳を神経精神疾患によって引き起こされる人間の学習と記憶の障害を修復する手段として活用するための基礎となりうると提案している。
ラットを対象とした研究から人間への応用までには大きな隔たりがあるものの、人間を対象とした研究でも、類似した結果が得られており、あらゆる年齢層において水泳が明確な認知面での利点をもたらすことを示唆している。例えば、高齢者の精神的な鋭敏さに対する水泳の影響を調べたある研究では、研究者は、水泳をする人は水泳をしない人と比べて、精神的な処理速度と注意力が向上していたと結論づけた。ただし、この研究は研究デザインに限界がある。参加者はランダムに割り付けられておらず、そのため研究前に水泳をしていた人々が不当に有利であった可能性があるからである。
別の研究では、若年成人の年齢層において、陸上競技の選手と水泳選手の認知機能を比較した。水に浸かること自体は差をもたらさなかったものの、研究者は、中強度の平泳ぎを20分間行うことが、両方のグループにおいて認知機能を向上させたことを確認した。
子どもも水泳で効果を得られる
水泳による脳を高める効果は、子どもの学習能力をも高めると考えられている。
別の研究グループは最近、身体活動と子どもが新しい語彙を学ぶ方法との関係を調べた。研究者は、6～12歳の子どもたちに、なじみのない物の名称を教えた。その後、3分間の3つの活動、すなわち塗り絵（休息的な活動）、水泳（有酸素運動）、そしてクロスフィット風の運動（無酸素運動）を行った後に、それらの単語を認識する正確さを検証した。
その結果、水泳の後に学んだ単語の正確さは、塗り絵やクロスフィットの後に学んだ単語と比べて格段に高いことがわかった。一方、クロスフィットと塗り絵では同程度の記憶の再生率であった。これは、無酸素運動と比べて水泳に明確な認知面での利点があることを示している。ただし、この研究では水泳を他の有酸素運動と比較していない。これらの知見は、短時間の水泳でさえ、発達途上の若い脳にとって非常に有益であることを示唆している。
必要な時間や周回数、泳ぎ方の詳細、そして水泳によってどのような認知的適応や経路が活性化されるのかについては、現在も検討が進められている。しかし、神経科学者たちは、すべての手がかりを組み合わせて全体像を明らかにすることに、かなり近づいている。
何世紀もの間、人々は「若さの泉」を探し求めてきた。水泳こそが、それに最も近づける手段なのかもしれない。
