同じ運動でも記憶力への効果は遺伝子型で違うのか。BDNFのVal66Metを調べた若い成人、高齢者、認知機能に障害のある人の研究を読み比べる。型による差が出た試験と出なかった試験、血中の変化と認知課題のずれから、運動を始める前に知っておきたい判断の範囲を考える。
散歩のあとに資格試験のテキストを開く。同じように歩いた友人は頭がすっきりしたと言うが、自分は昨日の用語を思い出せない。そこで「脳に良い運動にも、効く遺伝子と効かない遺伝子があるのか」と気になったら、答えは条件つきだ。運動への反応に遺伝子型による違いが見つかった研究はある。しかし、型によらず認知機能の改善が見られた研究もある。[4][6]
焦点になるのはBDNF、脳由来神経栄養因子という、神経の可塑性や学習に関わるたんぱく質である。その遺伝子のVal66Metという違いは、神経活動に応じたBDNFの分泌に関わる。だからといって、型を知れば運動で記憶力が伸びる人を選別できる、とはならない。[2][6]
血液中のBDNFがどれだけ増えるかは、既存記事「有酸素運動で脳を育てる物質は増える？血中BDNFの数字と測定条件を読む」に譲る。ここで問うのは、遺伝子型の違いが運動後の記憶や注意の違いにどこまで結びつくのか、という点だ。血中の反応と認知課題の成績が別々に動いた結果が、この問いを面白くしている。[6][14]
BDNFの型は、運動の合否を決める札なのか
神経可塑性とは、経験に応じて神経の働きが変わる性質を指す。脳卒中後の運動学習を扱ったレビューでは、BDNFをその可塑性に関わる重要な因子と位置づけ、有酸素運動と動作の再学習を組み合わせる可能性を論じている。BDNFだけですべてが決まる仕組みではなく、多くの分子の経路が関わる中の重要な要素なのだ。脳卒中後の再学習を論じるレビューであり、18〜39歳の健康な女性の日常の学習にそのまま当てはめるには対象と目的の違いがある。[2]
Val66MetはBDNFを作る遺伝子の違いで、たんぱく質のアミノ酸がバリンからメチオニンへ置き換わることに関係する。研究ではVal/Valの人と、Metを持つ人に分けて運動への反応を比べることがある。Metに関わる型では活動に応じた分泌の低下が論じられているが、これは「脳の能力全体が低い」という意味ではない。[2][6]
ここで分けたいのは、分泌の仕組みと、試験で測った成果である。BDNFの分泌に違いがあっても、記憶課題、注意の課題、動作を覚える課題のすべてで同じ差が出るとは限らない。実際、軽度認知障害の高齢者を対象にした運動研究では、BDNFの反応に型の違いが関わる一方、認知機能への好ましい寄与は型とは独立していた。[6]
遺伝子型を「運動で得をする人の会員証」のように読むと、この結果が見えなくなる。問うべきなのは、その型に優劣があるかではなく、どんな対象者がどんな運動を行い、何の成績に差が出たかだ。仕組みの説明がもっともらしいことと、生活の中で自分の変化を予測できることの間には、まだ距離がある。[2][6]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
若い成人の試験では、習慣と当日の運動が重なった
健康だが普段あまり運動していない若い成人を調べた研究では、運動の続け方と試験当日の運動を分けて比較している。18〜39歳の女性だけを対象とした結果としてではなく、健康で運動習慣の少ない若い成人の結果として読む。対象者は、4週間運動して最終日にも動く条件、4週間運動するが最終日は動かない条件、最終日だけ運動する条件、運動せず過ごす条件で評価された。記憶は、新しい物体を見分ける課題で調べられた。[4]
物体の認識記憶の改善と自覚的なストレスの低下が見られたのは、4週間の運動に加えて試験当日にも運動した人だった。単発の運動では認識記憶の変化は見られず、自覚的なストレスは増えた。運動ならいつでも同じ方向に働く、という単純な結果ではなかったのである。[4]
さらに記憶課題の改善が見られたのは、Valを両方に持つ人に限られていた。著者らは、Metを持つ人では活動に応じたBDNFの放出の違いが認知面の利益を弱める可能性を示している。これは遺伝子型が関係するという問いに正面から答える結果だ。ただし、健康で運動習慣の少ない若い成人が、この条件で行った物体認識の課題についての結果として読む必要がある。[4]
たとえば「試験の直前に走れば、誰でも暗記が進む」という使い方は、この研究からは導けない。続けていたことと当日動いたことが重なって初めて改善が見られた条件を、当日の運動だけに縮めてしまうからだ。また、物体を認識する実験の成績は、仕事の段取りや外国語の会話をそのまま測ったものでもない。[4]
興味深いのは、認知の変化が気分や不安の変化と相関していなかった点である。気分が良くなったから記憶も良くなった、という一本道では説明できないと著者らは考えている。運動後の「すっきりした」という感想を、記憶力が上がった証拠として扱わない。その区別は、帰宅後の自分の感想を読むときにも役立つ。[4]
高齢者では、Metを持つ人にも改善が見られた
若い成人の結果だけを読むと、Metを持つ人には運動の意味が薄いように見える。ところが軽度認知障害のある高齢者45人を運動群と対照群に分けた臨床研究では、違った絵が現れた。運動群は複数の要素を組み合わせた身体トレーニングを16週間行い、認知機能と末梢のBDNFの変化を調べられた。対象は軽度認知障害のある高齢者で、18〜39歳の健康な女性に同じ変化を予測するための結果にはできない。[6]
この研究では、認知機能へのトレーニングの好ましい寄与はBDNFの遺伝子型によらなかった。一方、末梢BDNFに有意な改善が見られたのはMetの型を持つ人だけだった。著者らは、型が運動によるBDNF分泌の反応を調整するように見える一方で、認知の変化には影響しないと結論づけている。[6]
つまり、若い成人の物体認識課題では改善がMetを持つ人に見られなかったのに、こちらでは認知機能の利益は型に限定されていない。どちらかを捨てる必要はない。対象者は健康な若者と軽度認知障害のある高齢者で異なり、運動の内容も期間も違う。測った認知機能の課題も同じではない。条件の異なる試験を、遺伝子型の勝敗表に並べる方が無理なのである。[4][6]
さらに、高齢者の試験では血中の変化と認知機能の変化を別に見る重要性も分かる。ある型でBDNFの上昇が見られたことを、その型だけが認知面で利益を得たと置き換えると、研究の結論とは違ってしまう。採血の数字は、認知課題の代わりに押せる合格印ではない。[6]
注意の課題では、型による差が出ない試験もある
転倒リスクの高い65歳以上の高齢者300人を対象にした、集落単位の無作為化比較試験の二次解析がある。運動群は、力を発揮する動作を中心とした複数要素の運動と、認知課題または運動課題を同時に行った。期間は6か月、実施は週2回、各45〜60分で、通常のケアを受ける群と比較された。18〜39歳の女性にそのまま当てはめるには、年齢と転倒リスクという対象の違いを考える必要がある。[14]
精神運動能力・注意と、反応時間・注意の指標には、対照群に対して0.18〜0.20標準偏差の利益が見られた。標準偏差は成績のばらつきを物差しにする単位で、記憶力が何%増えたという数字ではない。この反応はBDNFやAPOEの遺伝子型に左右されず、循環血中の神経・炎症関連指標の変化とも対応していなかった。[14]
介入を完了したのは233人で、参加遵守率の平均は50.1%だった。計画された運動が全員が予定どおりに参加した計画ではなかったことも、結果を生活に移す際の手掛かりになる。この試験で見られたのは、特定の運動計画を現実に実施した集団での成績である。処方された予定と、実際に参加した量を同じものとして読まない方がよい。[14]
数字で読む遺伝子型と認知の研究
4週間：若い成人の研究で、継続に加えて試験当日も運動した条件に記憶の改善が見られた。[4]
45人・16週間：軽度認知障害の高齢者の研究では、認知機能への利益は型によらなかった。[6]
300人・6か月：転倒リスクの高い高齢者を対象とする集落単位の無作為化比較試験の規模と期間である。[14]
0.18〜0.20標準偏差：同試験で対照群に対して見られた注意関連指標の利益で、全般的な知能の上昇率ではない。[14]
58人：性別とBDNFの型を組み合わせて運動への反応を調べた、血管性の認知障害がある高齢者の試験の対象者数である。[17]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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