序論
哲学者はしばしば屋外のポーチを歩きながら話をします。ソクラテスはこれを好んで行い、アリストテレスやローマの哲学者セネカもそうでした。実際、彼は仲間に「家を出て、心を養うために散歩をしよう」と言っていました。
歩くことは長い間、思考、問題解決、混乱した考えを整理する方法として使われてきました。この背後にあるものは何か、そしてどのようにして歩くことを利用して認知の卓越性を達成し、効率的に働き、ますます速くなる技術社会で優位に立つことができるのでしょうか？
神経科学の背景を持つ医師として、私は常に脳を最適に機能させる方法に興味を持ってきました。今日、世界中の職場を トレッドミルデスク で革命を起こすスタートアップ企業 Walkolution の創設者兼CEOとして、このトピックは私にとって非常に重要で魅力的です。
自発的な変動 - 脳内のダークマター
散歩中、私たちの体と心に多くのことが起こりますが、特に興味深いことが一つあります。それは「自発的な認知変動」の増加に関連しています。
この脳のバックグラウンドノイズは、ほぼ1世紀にわたってランダムで重要ではないと考えられていましたが、増え続ける証拠はそうではないことを示しています。歩行や有酸素運動中に起こる認知変動は、創造性や行動に非常に関連しています。
ランダムなノイズではなく、自発的な振動は確立された解剖学的システムと関連しており、機能的に接続された脳領域で見られます。心臓や呼吸活動のような非神経要素は分離され、観察された関連パターンの原因ではありません。
毎日のあらゆる瞬間に、私たちの脳は懸命に働いています。ベッドに横たわって何も考えずにいるときでさえ、私たちは脳内で何十億ものニューロンを常に発火させています。そして、何もしないことが、隠された認知の可能性を解き放つ鍵であるかもしれません。興味深いことに、歩くことはその心の状態に近づく方法のようです。
身体と心が同期すると、心はさまよい始めることができます。ヘンリー・デイヴィッド・ソローの有名な引用のように、「私の足が動き始めると、私の考えが流れ始めると思う」。
歩きながら働く - マルチタスカーのためだけ？
まず第一に、動いている間に脳が他のことを行う能力は、行われる動きの複雑さとそれが引き起こす努力にかなり依存していることを明確に区別する必要があります。
簡単に言えば、ゆっくりと歩いている間は、知的に要求の厳しいタスクを簡単に実行できますが、バレエの振り付けを演じている間は、それを簡単に行うことはできません。
確かに、すべての関節、骨、筋肉の間の調和の取れた調整とともに歩くことは高度な脳の運動であり、これが同時に起こるためには複数の脳機能が必要です。しかし、脳はさらに多くのことができるでしょうか？2022年の最新の研究 (1) は、これが可能であるかもしれないことを示唆しています。
ニューヨーク州ロチェスターのデルモンテ神経科学研究所の研究者たちは、健康な脳が歩きながらマルチタスクを行っても、どちらの作業のパフォーマンスにも悪影響を与えないことを学びました。
バーチャルリアリティプラットフォーム「モバイルブレイン／ボディイメージング」は、ミリメートル精度で16台の高速カメラを記録するのを助けました。彼らはこのプラットフォームを使用して、参加者の脳活動を測定しながら同時に位置マーカーを正確に記録しました。参加者はトレッドミルで歩いたり、テーブル上の物を操作したりしながら、カメラが高精度でその位置を記録しました。
この研究は「NeuroImage Journal」に発表されました。研究者たちは、参加者がマルチタスクを行いながら歩行パターンを改善することさえできたことを発見しました。これは、歩行しながら他の作業を同時に行うとき、脳の活動がより安定していることを示唆しており、従来の考えに反しています。
より良い循環。歩くことは脳血流を増加させます。
脳はより多くのエネルギーを消費するため、より多くの酸素を必要とします。脳は体の中で最もエネルギーを消費する器官であり、安静時でも体の総エネルギー消費量の約20%を占めています。
新しい研究（2）は、脳への血流が心臓だけによって供給されるわけではないことを示しました。研究者たちは、歩行中に足が地面に当たる衝撃が血管を通って上向きに油圧波を送り、脳への血流供給を大幅に変更し、増加させることを発見しました。
血流速度波と動脈径の超音波測定を使用して、年次実験生物学会で発表された12人の若年成人の小規模研究は、休息期間または1メートル毎秒の継続的な歩行中に脳の両側への脳血流率を決定しました。彼らは、通常の歩行がランニングよりも小さな圧力波を生み出すにもかかわらず、脳への血流をさらに増加させることを発見しました。
研究著者のアーネスト・グリーン博士によると、「脳血流に対するこの明らかな油圧効果を最終的に測定するのにかかった時間が予想外でした。」私たちが速く動いているとき、心拍数（約120拍毎分）はストライド速度と足のインパクトに一致しています。
この研究は、異なる種類の身体活動の中で、歩くことが認知パフォーマンスに影響を与える可能性があることを示すだけでなく、認知機能の低下をどのように治療し予防するかについても示唆しています。年を取るにつれて、私たちの脳は自然に縮小し、脳血容量を失います。この損失は、記憶問題、アルツハイマー病、メンタルヘルス問題、脳機能の障害など、年齢に関連する認知劣化に関連しています。
歩くことは脳の構造を変え、認知機能を向上させます
1990年代後半まで、ほとんどの研究者は、人々は生涯持つべき脳細胞を持って生まれてくると信じていました。科学の進歩により、私たちの脳は生涯にわたって可塑性を保ち続けることができることがわかりました。新しい脳細胞は生涯を通じて作られます。
動物研究は、げっ歯類が走ると脳細胞を3〜4倍多く生産したことを示唆しており、人間の研究は定期的な運動プログラムを開始すると脳の体積が増加することを示しました。要するに、研究は私たちの脳が生涯にわたって可塑性を保ち、私たちが運動する方法に応じて変化することを示しています。
脳の可塑性に関するほとんどの研究は一般的に灰白質に焦点を当てていますが、これは考えや記憶を許可し、創造する小さな灰色の細胞、すなわちニューロンを含んでいます。しかし、白質、つまり脳の配線に関する研究は少ないです。白質は主に軸索と呼ばれる脂肪で包まれた神経線維で構成されており、ニューロンを接続し、脳の健康に不可欠です。しかし、それは脆く、年齢とともに薄くなり、小さな病変を発展させることがあります。これらの劣化は認知機能の低下の前兆となることがあります。また、可塑性、つまり私たちの生活が変わるにつれて適応する能力がほとんどない、比較的静的なものであると考えられてきました。
コロラド州立大学フォートコリンズ校の神経科学と人間発達の教授であるアグニエシュカ・ブルジンスカは、科学が白質を過小評価していると疑っていました。彼女は、白質が灰白質と同じくらいの可塑性を持ち、特に人々が動き始めた場合に再形成できる可能性が高いと考えていました。
彼らの研究では、良好な身体的健康と良好な有酸素フィットネスを持つ250人近くの高齢の男性と女性をテストしました。ベースラインで、すべての被験者は白質の体積を決定するためにMRIを受けました。この検査は6か月の研究期間の終わりに再度行われました。その後、グループは3つのグループに分けられ、ストレッチとバランストレーニング、週に3回の速歩、または第3の研究グループでのダンスとグループ振付クラスのいずれかで週に3回、合計6か月間訓練しました。
研究者たちは、学習と練習の量が増えるため、ダンスをしている対照群で脳の変化がより見られると予想していました。研究者たちの驚きとして、歩行が白質の体積に最も大きな影響を与えることがわかりました。
白質は脳全体の健康にとって重要です。なぜなら、それは脳の異なる部分間のコミュニケーションを助けるからです。白い色は、各軸索を囲む脂肪の鞘から来ています。この鞘は、メッセージが脳の一部から別の部分に移動する際に速度を上げるのに役立ちます。これらの構造が損傷すると、メッセージが異なる脳のセンター間を移動するのが遅くなったり、完全に止まったりします。これは認知症や神経変性疾患のさまざまな形で発生します。歩行はこの衰退に対する保護を提供するようです。
スタンフォードの「歩行と創造性」研究
スティーブ・ジョブズやマーク・ザッカーバーグの歩行ミーティングに関する話は、歩行が創造的なインスピレーションを高めるという主張を裏付けるためによく引用されます。
歩行は発散的思考を改善し、創造的なアイデアを生み出すことによって創造性に利益をもたらします。数学の方程式を解決するような非常に集中したタスクは、歩行では解決されない可能性がありますが、リチャージ後、個人はその後より集中できるかもしれません。
WRAIRの研究者であるアレン・ブラウンは、矛盾しているように見える「注意を向けない」ことが実際には創造性に役立つ可能性があると話しています。ブラウンは、「私たちが見るものは、創造性の特徴であるかもしれないより自然な注意を向けないプロセスと無検閲のプロセスが発生することを可能にするための実行機能の緩和であると考えています」と述べています。彼は、歩行中、脳が十分に気を散らして、潜在意識からの情報源の自由な流れを許すためであると主張しています。
脳はリラックスしているときによりよく機能しますが、リラックスするのは難しいことがあります。人々が本当にリラックスすると、より抽象的に考え、より大きな絵について考えるようになります。
スタンフォード大学の研究者たちは、有名な研究(4)でこの問題を調査し、創造的思考は歩行時およびその直後により良くなることを発見しました。彼らは歩行が人々に与える影響を調べ、創造的な考えの数が平均で60%増加することを発見しました。
彼らの研究では、座っている人々と比較して、歩いている人々の創造性レベルが一貫して有意に高かったです。この実験では、参加者に与えられた物の代替用途を考える創造性テストが行われました。彼らには3つの物のセットがいくつか与えられ、できるだけ多くの回答を4分間で考え出すことが求められました。グループ内の他の参加者が使用していない回答が新しいものと見なされました。402人の参加者を対象に行われた3つの実験では、圧倒的多数の参加者が座っているよりも歩いている方が創造的であると感じました。この研究はさらに、テストの参加者がトレッドミル上で歩くか、自然の中で歩くかが違いをもたらすかどうかも調査しました。環境ではなく、創造性の向上に決定的な要因は歩行そのものでした。
結論: 歩行と脳の健康
最高の認知パフォーマンスは、特に歩行による身体活動を通じて向上し促進されることができます。すべてのメカニズムが完全に理解されているわけではありませんが、歩行は脳の酸素供給を改善し、脳を創造的な状態にし、洗練された認知パフォーマンスに非常に価値のある潜在意識の考えにアクセスすることを可能にすることが示されています。これらすべてが脳の健康を向上させます。日常生活に歩行を取り入れることで、より良い精神的明晰さと集中力を得ることができます。
職場での座り時間を減らすための優れたソリューションをお探しの場合は、Walkolutionのトレッドミルデスクをご覧ください。
著者について
参考文献
(1) Richardson, D. P., Foxe, J. J., Mazurek, K. A., Abraham, N., & Freedman, E. G. (2022). 歩行中のプロアクティブおよびリアクティブな認知制御の神経マーカーは変化する: モバイル脳-身体イメージング(MoBI)研究。 NeuroImage, 247, 118853.
(2) Garcia AM, Cognasi TR, Shrestha K, Greene ER. 歩行がヒトの脳血流に与える急性効果。FASEB Experimental Biology 2016 San Diegoに提出。
(3) Colmenares, Andrea Mendez, et al. "健康な高齢者における有酸素運動の影響: 白質の可塑性。" Neuroimage 239 (2021): 118305.
(4) Oppezzo, Marily, および Daniel L. Schwartz. 「アイデアに足を与える: 創造的思考に対する歩行のポジティブな効果。」 実験心理学ジャーナル：学習、記憶、認知 40.4 (2014): 1142.