運動が睡眠と脳の健康に及ぼす影響

脳年齢のバイオマーカーを開発し、脳の健康を改善するための科学的に証明された介入に対する重大な必要性が存在します。 以前は、一晩の睡眠 EEG から得られた 510 の特徴に基づいて脳年齢 (BA) を予測するために、機械学習アルゴリズムである Brain Age Index (BAI) が開発されました。 このアルゴリズムは、「脳年齢」(BA) と呼ばれる、個人の睡眠中の脳活動が「見える」年齢を報告し、これを暦年齢 (CA) と比較します。 違いは BAI です。BAI = BA-CA です。 以前の研究では、重大な神経疾患または精神疾患、または高血圧および糖尿病の患者は、健常対照者と比較して 4 歳および 3.5 歳の平均過剰脳年齢、または「脳年齢指数」(BAI) を示すことが示唆されています。 さらに、高BAIは死亡率の独立した予測因子であることが示されています。 BAI が 1 年増えるごとに、死亡リスクが 3.3% 相対的に増加します。 他のグループの研究は、運動が「成功した脳の老化」を促進するのに潜在的に効果的であることを示唆しています.

認知に対する運動の影響に関する研究には、高齢者の認知機能に対する運動の結果を分析した 18 の先行研究のメタアナリシスが含まれます。 有酸素フィットネストレーニングは、実行機能、認知制御、空間処理、および処理速度を含むいくつかの認知ドメイン全体でパフォーマンスを改善し、研究全体およびすべてのドメイン全体でコントロールと比較して標準偏差 0.5 の平均改善が見られました。 改善は、執行および管理プロセスで最も大きかった。 改善の程度は、フィットネス トレーニングの介入の長さ、トレーニング セッションの期間、および性別にも関連していました (女性の方が効果が高いように見えました)。 脳構造に対する運動の影響に関する研究には、35 人の高齢者 (軽度認知障害のある 14 人、健康な対照者 16 人) を登録して 12 週間の中程度の強度のウォーキング プログラムに参加させた先行研究が含まれます。 被験者の VO2max は平均 8.49% 増加しました。 介入により心肺機能のフィットネス (V̇O2peak) が改善された程度は、皮質の厚さの広範な変化と強く正の相関がありました。 まとめると、これらの研究やその他の研究は、有酸素運動が老化や病気による皮質萎縮に対抗する効果的な介入であり、リスクのある高齢者の将来の認知機能低下に対する保護を提供する可能性があることを示唆しています.

この研究では、12 週間の定期的な運動後に認知能力が向上し (1a)、12 週間の定期的な運動後に EEG ベースの BAI が低下し (1b)、BAI の変化から認知機能の改善が予測できる (1c) という仮説を立てています。 さらに、過剰な BAI は、睡眠の質の低下、既存の併存症の増加、貧しい食生活、小規模な社会的ネットワークと相関すると仮定されています (2)。 12週間の運動トレーニングプログラムを受ける座りがちな被験者は、EEGベースの脳年齢と認知機能の測定可能な改善を示し、改善の程度は有酸素フィットネスの改善の程度に関連すると予想されます. この研究は、次の目的で設計された大規模で長期にわたる縦断的研究をサポートするための予備データを提供します。 2) 脳の健康を維持および改善し、最終的に健康寿命を延ばすことを目的とした介入の有効性を評価します。