運動をすると認知課題中の脳活動が変化する -先端イメージングの反復計測により、運動と課題の繰り返しによる影響を分離し、脳活動変化を可視化-

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2026-06-11 産業技術総合研究所

産総研と米国テキサス大学サウスウェスタン医療センターの研究グループは、有酸素運動が認知課題実行中の脳活動に与える影響を、課題の繰り返しによる学習効果(課題反復)と分離して解析することに成功した。若年者17名と高齢者19名を対象に、運動条件と安静条件の両方でfMRIを用いた反復測定を実施した。その結果、課題反復のみでは脳全体のBOLD信号が低下し、課題への慣れによる神経活動の効率化が示された。一方、有酸素運動後には頭頂葉や前頭葉など実行機能に関わる領域で脳活動が維持され、運動が認知課題遂行時の脳内処理パターンを変化させることが明らかとなった。認知課題の成績自体は運動による有意な改善を示さなかったが、脳活動には変化が認められ、行動指標だけでは捉えられない運動効果の存在が示唆された。さらに高齢者では、課題反復による脳活動低下と反応時間短縮が相関し、認知処理効率の向上との関連が示された。本成果は、運動介入効果の可視化や認知症予防プログラムの開発に貢献すると期待される。

運動をすると認知課題中の脳活動が変化する -先端イメージングの反復計測により、運動と課題の繰り返しによる影響を分離し、脳活動変化を可視化-

<関連情報>

若年成人および高齢者における急性有酸素運動と課題反復が実行機能の神経相関に及ぼす影響:クロスオーバーfMRI研究 Effects of Acute Aerobic Exercise and Task Repetition on the Neural Correlates of Executive Function in Young and Older Adults: A Crossover fMRI Study

Ryota Asahara, Marina Fukuie, Daisuke Hoshi, Junyeon Won, Rong Zhang, Jun Sugawara, Takashi Tarumi
Journal of Magnetic Resonance Imaging  Published: 10 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/jmri.70329

Plain Language Summary

This study examined how a single bout of 30-min moderate-intensity walking affects brain activity during a cognitive task in young and older adults. Participants completed brain MRI scans while performing a task that required switching between rules, before and after walking or sitting. The results showed that walking helped maintain brain activity in regions involved in task switching, although task performance did not improve. Repeating the task reduced brain activity and improved performance, especially in older adults. These findings suggest that acute aerobic exercise may support brain function, highlighting the importance of considering both age and repetition effects in studies.

医療・健康
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