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ライフスタイル運動で海馬は鍛えられる。「運動脳」のメカニズムと効果的な運動
運動習慣が体だけでなく脳の健康にも重要であることは、過去20年以上の研究でわかっています[※1]。運動をすると脳の中で何が起きるのか。そして、どんな運動がより効果的なのか。研究をもとに解説します。
執筆・監修
曽我啓史（博士（スポーツ科学）、看護師免許保有、専門統計調査士／東北大学 スマート・エイジング学際重点研究センター 助教／長崎大学大学院医歯薬学総合研究科 客員研究員）
公開・更新
2024.07.16 公開 ／ 2026.08.23 更新
1. 運動は全年代で脳の健康を促進する
子どもから高齢者まで、どの年代でも運動が脳の健康を守るために重要であることがわかってきています。
認知機能の低下は生活の質に影響します。覚えが悪くなる、集中力が続かないといった変化は、日常のミスや仕事の非効率につながります。
加齢に伴う認知機能の低下についても、運動により維持・改善できることが認められています[※2]。
2. 運動が海馬を鍛えるメカニズム
運動をすると、神経成長因子と神経伝達物質の分泌が増加し、同時に炎症が抑制されます。その結果、脳の神経が新たに生成・成長し、認知機能が向上します[※1][※3]。
脳の大きさは認知機能と関連しているとされ[※4]、習慣的な運動によって記憶をつかさどる「海馬」が大きくなることがわかっています[※5]。海馬は20・30代から萎縮が始まりますが、神経の生まれ変わりによって何歳からでも萎縮を抑え、大きくすることができます。
脳の前部（前頭前野）への効果
脳の前部には、自分が立てた目標に対する行動や思考を制御する機能、感情を制御する機能があります[※6][※7]。この働きも運動の継続で高まります[※8]。近年では、脳前部の働きが身体活動と向社会行動（他者や集団の利益となる行動）に影響することも明らかになってきています[※9]。脳波を用いた研究では、認知課題への注意配分が運動によって増え、認知機能が向上すると報告されています[※10]。
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3. 筋トレと認知機能
比較的強度の高い筋トレを継続することで、軽度認知障害（MCI）のある高齢者の認知機能が向上し、海馬の萎縮を抑制できることがわかっています[※11]。
認知機能の向上につながる筋トレは、低強度から高強度まで効果が認められています[※12]。いきなり高強度で始めると怪我のおそれがあるため、専門知識のあるトレーナーとともに徐々に強度を上げていくのがよいでしょう。
週2〜3回程度の習慣的な筋トレで、周囲の環境に関わらず注意すべきものごとに適切に注意を向ける認知機能が高まることも示されています[※13][※14]。かつては別々に考えられていた「運動」と「勉強」ですが、近年は科学的にも文武両道が提唱されています[※15]。
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4. より効果を高める「協調運動」
ただ運動をするよりも、脳に刺激を与える形で運動するほうが認知機能の向上につながるとされています。
協調運動とは、視覚情報や体のバランスを制御する体性感覚などを統合しながら、その場の状況に適した身体活動を行うものです。有酸素運動や筋トレのみの場合より、認知機能がより向上するとされています[※16]。
さらに、協調運動に脳トレなどの認知トレーニングを組み合わせると、認知機能はより向上します[※17]。体を動かしながら認知機能を使う「エクサゲーム」で認知機能が向上する、運動しながら認知トレーニングを行うことで記憶機能が向上する、といった報告があります[※18]。
スポーツジムのグループレッスンには協調運動となるメニューが含まれていることが多く、継続的な参加が認知機能の向上につながります。
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5. 脳の健康を「見える化」する
運動が認知機能の向上につながるとしても、日常でそれを実感することはほとんどありません。子どもの頃、自分の身長が伸びていることを自分では実感できなかったのと同じです。客観的に測定できなければ、脳の成長は見えません。
海馬測定MRI検査「BrainSuite」では、従来の脳ドックでは計測できなかった健康なうちからの海馬の大きさをAIで測定し、同性・同年齢との比較や経年変化シミュレーションを確認できます。
6. よくある質問
Q. どのくらいの運動量が必要ですか
A. 週2〜3回の習慣的な筋トレで認知機能の向上が報告されています[※13][※14]。
Q. 有酸素運動と筋トレ、どちらがよいですか
A. 両方に効果が認められています。加えて、状況に応じた動きを伴う協調運動がより効果的です[※16]。
Q. 高齢からでも効果はありますか
A. 加齢に伴う認知機能の低下は運動により維持・改善できることが認められています[※2]。
関連サービス
海馬育成アプリ「BrainUp」（ブレインアップ運動＝一定以上の心拍数を伴う、海馬が活性化する運動）
スポーツクラブ「メガロス」との「海馬にアプローチする脳活パーソナルトレーニング」（2024年6月〜、一般販売としてスポーツクラブ業界初[※19]）
参考文献
[※1] Chen C, Nakagawa S. Physical activity for cognitive health promotion: An overview of the underlying neurobiological mechanisms. Ageing Res Rev. 2023;86:101868.
[※2] Law C-K, et al. Physical exercise attenuates cognitive decline and reduces behavioural problems in people with mild cognitive impairment and dementia: a systematic review. J Physiother. 2020;66(1):9-18.
[※3] Voss MW, et al. Bridging animal and human models of exercise-induced brain plasticity. Trends Cogn Sci. 2013;17(10):525-44.
[※4] Armstrong NM, et al. Associations between cognitive and brain volume changes in cognitively normal older adults. Neuroimage. 2020;223:117289.
[※5] Erickson KI, et al. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108(7):3017-22.
[※6] Li S, et al. The causal role of the bilateral ventrolateral prefrontal cortices on emotion regulation of social feedback. Hum Brain Mapp. 2022;43(9):2898-910.
[※7] Funahashi S, Andreau JM. Prefrontal cortex and neural mechanisms of executive function. Journal of Physiology-Paris. 2013;107(6):471-82.
[※8] Byun K, et al. Mild exercise improves executive function with increasing neural efficiency in the prefrontal cortex of older adults. GeroScience. 2024;46(1):309-25.
[※9] Ishihara T, et al. The links between physical activity and prosocial behavior: an fNIRS hyperscanning study. Cereb Cortex. 2024;34(2):bhad509.
[※10] Kao S-C, et al. A systematic review of physical activity and cardiorespiratory fitness on P3b. Psychophysiology. 2020;57(7):e13425.
[※11] Broadhouse KM, et al. Hippocampal plasticity underpins long-term cognitive gains from resistance exercise in MCI. Neuroimage Clin. 2020;25:102182.
[※12] Sanders LMJ, et al. Dose-response relationship between exercise and cognitive function in older adults with and without cognitive impairment: A systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2019;14(1):e0210036.
[※13] Soga K, et al. Acute and Long-term Effects of Resistance Training on Executive Function. Journal of Cognitive Enhancement. 2018;2(2):200-7.
[※14] Landrigan J-F, et al. Lifting cognition: a meta-analysis of effects of resistance exercise on cognition. Psychol Res. 2020;84(5):1167-83.
[※15] Kuroda Y, et al. Balancing academics and athletics: School-level athletes' results are positively associated with their academic performance. Trends Neurosci Educ. 2023;33:100210.
[※16] Ludyga S, et al. Systematic review and meta-analysis investigating moderators of long-term effects of exercise on cognition in healthy individuals. Nat Hum Behav. 2020;4(6):603-12.
[※17] Rieker JA, et al. The Effects of Combined Cognitive-Physical Interventions on Cognitive Functioning in Healthy Older Adults: A Systematic Review and Multilevel Meta-Analysis. Front Hum Neurosci. 2022;16:838968.
[※18] Anderson-Hanley C, et al. Exergaming and older adult cognition: a cluster randomized clinical trial. Am J Prev Med. 2012;42(2):109-19.
[※19] 一般販売としてスポーツクラブの業界初。当社調べ