ヨガやウォーキングのような非常に軽い运动でも、运动をすると短时间で気分が好転し、脳の前头前野が関わる実行机能（目标に向かって行动や意识を制御する能力）が高まることが明らかになってきました。しかし、运动中にヒトの脳内でどのような活动が起き、実行机能が向上されるのかは、技术的な限界もありよく分かっていませんでした。
「目は脳の一部」といわれるように、目は人の精神状態を良く反映します。近年は、瞳（瞳孔）の変化（拡大?縮小）が、脳の覚醒をもたらす脳内ノルアドレナリン神経を中心とした神経活動と密接に関係するとして注目を集めています。このため、桑水隆多 文学研究科日本学術振興会特別研究員、征矢英昭 筑波大学教授らの研究チームは、軽運動中の瞳孔の変化から、運動後に起こる前頭前野に関連した実行機能の向上を予測できるとする仮説を立てました。瞳孔径の変化であれば、全身性の有酸素運動中も非接触?非侵襲の測定が可能で、覚醒神経活動の指標として使うことができます。
本研究では、この仮説を検証するため、健常な若齢成人に10分间の軽い运动を行ってもらいました。その结果、軽い运动中に顕着な瞳孔の拡大が见られました。そして、その拡大の大きさから、运动后の実行机能の向上を予测できることが明らかとなりました。また、机能的近赤外分光分析法（蹿狈滨搁厂）を用いて脳の活动を调べたところ、実行机能に関わる前头前野左背外侧部の活动性が、軽い运动后に高まっていることが示されました。
この结果は、軽い运动が前头前野の実行机能を高める神経基盘として、瞳孔と连动する覚醒神経活动の活性化があることを示唆しています。瞳孔径は、运动による脳机能の向上効果を占う新たなバイオマーカーとして活用できると期待されます。
本研究成果は、2023年6月21日に、国际学术誌「狈别耻谤辞滨尘补驳别」にオンライン掲载されました。
実験参加者は、运动条件?安静条件の二条件について、それぞれ别の日に参加した。运动条件は最高酸素摂取水準の30％の自転车漕ぎ运动を10分间行い、安静条件は自転车の上で座位安静を维持した。各条件とも前后にストループ课题を行った。ストループ课题中には、机能的近赤外分光分析法（蹿狈滨搁厂）を用い、前头前野外侧部の酸素化ヘモグロビン动态をモニターした。
「軽い运动の脳への効果を明らかにするべく、日进月歩で脳机构研究が进んでいる心の窓、瞳孔を観てみました。初めて瞳孔径の生データを観た时には、その安静から运动への顕着な动态変化に惊き、ヒトが运动している时の心?脳の动きの一部をその窓から覗かせてもらっているかもしれないと期待を膨らませました。不明点が多く残されているため一歩ずつ慎重に详细を詰めていくとともに、子ども期や高齢期などでも今后検証していきたいです。」（桑水隆多）
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【书誌情报】
Ryuta Kuwamizu, Yudai Yamazaki, Naoki Aoike, Taichi Hiraga, Toshiaki Hata, Michael A. Yassa, Hideaki Soya (2023). Pupil dynamics during very light exercise predict benefits to prefrontal cognition. NeuroImage, 277:120244.
