최적의 두뇌 및 신경계 건강을 위해서는 다리 근육 운동을 꾸준히 실시해야 합니다

두뇌 건강을 위한 다리 운동

개요 -

  • 신체 운동, 특히 근력 운동은 건강한 두뇌 및 신경계 기능에 매우 중요한 역할을 미칩니다. 많은 연구에 따르면 다리 근력은 다양한 인지적 발달과 큰 관련이 있다고 합니다
  • 하중 지지 운동을 할 수 없을 때 근육을 잃을 뿐만 아니라 신경계 및 두뇌를 악화시키고 육체에 지대한 영향을 준다는 관련 연구 결과가 입증되었습니다
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닥터 머콜라로부터

운동은 주로 신체 건강, 힘 및 운동성에 미치는 영향 때문에 중요하지만 신체 운동, 특히 근력 트레이닝을 보여주는 충분한 증거가 건강한 뇌 및 신경계 기능만큼이나 중요합니다. 아래에서 살펴볼 여러 연구에서 근력과 특히 다리의 힘과 다양한인지 능력이 관련되어 있습니다.

이 흥미로운 연관성은 뉴로사이언스의 프론티어(Frontiers)지에서 발표한 최근 연구에서 다시 한번 입증되었는데, 이는 신경학적 건강이 뇌에서 근육으로 전달되는 신호와 마찬가지로 큰 다리 근육에서 오는 신호에 달려있다는 것을 잘 보여줍니다. 다시 말하자면, 이는 양방향 거리와 같고, 어느쪽 "차선"도 다른 한쪽 보다 중요하지 않습니다.

두뇌 및 신경계 건강을 위한 다리 운동의 중요성

보도 자료는 이번 연구 결과에 대해 "근본적으로 뇌와 신경계의 의학을 바꾸어 운동 신경 장애, 다발성 경화증, 척수 성 근위축증 및 다른 신경계 질환이있는 환자가 운동이 제한적으로되면 왜 급속히 감소하는지에 대한 새로운 단서를 제공합니다"라고 설명하였습니다.

즉, 하중지지 운동을 수행 할 수 없을 때마다 근육 위축으로 인한 근육량을 잃을뿐만 아니라 신체의 화학 작용이 신경계와 뇌의 상태가 악화되기 시작하는 방식으로 영향을받습니다.

이 같은 결론을 얻기 위해, 연구자들은 쥐가 28 일 동안 뒷다리를 사용하는 것을 막았습니다. 그럼에도 여전히 동물들은 여전히 앞다리를 쓸 수 있었고 별다른 스트레스 없이 정상적으로 생활할 수 있었습니다.

그리고 약 28일이 경과하였을 때, 연구 팀은 이 동물의 뇌와 뇌실 하부 영역을 검사했습니다. 이는 신경 세포의 건강을 담당하는 뇌 영역입니다. 놀랍게도 어떠한 조치도 취하지 않은 대조군에 비해 뒷다리를 사용하지 않은 동물상에서 신경줄 기세포 (신경 줄기 세포와 다른 뇌 세포로 발전 할 수있는 미분화 줄기 세포)가 약 70 % 정도 감소한 것으로 나타났습니다.

이 뿐만이 아니라, 뉴런과 희돌기교세포(신경 세포를 단열하는 유리 세포) 또한 치료 그룹에서는 완전히 성숙하지 못한 것으로 확인되었습니다.

체중지지를 위해 만들어진 인체

게다가, 다리 근육을 사용하지 않음으로써, 두 개의 유전자가 부정적인 영향을 받았다. CDK5Rap1로 알려진 그것들 중 하나는 미토콘드리아의 건강과 기능에 중요한 역할을 하는데, 이것은 여전히 체중감량 운동을 하는 또 다른 중요한 이유이다.

모든 사람들이 잘 알고 있듯이, 건강하고 제대로 기능하는 미토콘드리아는 최적의 건강을 위해 필수적이며, 뇌에서 필요로 하는 모든 만성 질환인 신경 퇴화를 포함한 거의 모든 만성 질환의 근본 원인이기도 합니다.

주요 저자인 라파엘라 아다미(. Raffaella Adami) 박사는 이와 관련하여 "우리가 활동적이게 되어 있는 것은 우연이 아닙니다: 걷고, 달리고, 앉아서 다리 근육을 사용하여 물건을 들어 올리는 것은 우리가 활동적이라는 의미입니다. 신경학적 건강은 뇌가 근육에 '리프트', '걷기' 등과 같은 활동을 지시하는 일방통행로가 아닙니다."라고 지적하였습니다. 이는 이전의 연구인 근육 사용이 뇌 건강에 매우 중요한 역할을한다는 개념을 완전히 지지합니다.

실제로 중력에 대항하는 체중은 인체와 뇌가 최적으로 기능할 수 있게 해주는 삶의 중요한 요소라고 할 수 있습니다.

더욱 강한 근육에 두뇌에 주는 이점

이전의 연구는 운동은 두뇌 건강을 보호, 유지 및 향상시키고 인지 능력을 최적화하는 가장 핵심적인 방법이라는 것을 잘 보여주었습니다. 이는 심지어 치매 예방 및 퇴치에도 도움을 주는 것으로 알려져 있습니다.

이 신체와 두뇌의 관계에는 다양한 매커니즘이 있습니다. 이는 근육과 두뇌에서 모두 발견되는 뇌유래신경성인자(BDNF)가 미치는 영향과 깊은 관련이 있습니다.

운동은 처음에 FNDC5라고 불리는 단백질의 생성을 촉진한다. 이 단백질은 차례로 뛰어난 뇌와 근육 회복기인 BDNF의 생산을 촉진한다. 두뇌상에서 뇌유래신경성인자(BDNF)는 기존 뇌세포를 보존하고, 뇌줄기세포를 활성화시켜 새로운 뉴런(신경생성)으로 전환하고, 특히 해마 영역에 있어 기억과 관련된 영역에서의 실제 뇌 성장을 촉진합니다.

신경근육체계에서, 뇌유래신경성인자(BDNF)는 근육에서 가장 중요한 요소인 신경운동체를 분해로부터 보호합니다. 뉴런이 없다면, 근육은 발화력이 없는 엔진과 같습니다. 신경근육의 저하는 노화에 따른 근육 위축에 대해 설명하는 과정의 일부인 것으로 여겨집니다.

그러나 여기서 또 다른 메커니즘은 β-수소록시부티레이트라고 불리는 물질로, 여러분의 간은 신진대사가 1차 연료로서 지방을 연소시키도록 최적화되었을 때 생산됩니다. 혈당 수치가 떨어지면, β-수산화물가 에너지의 대체 공급원이 됩니다. β-수산화수소화물 또한 뇌유래신경성인자(BDNF)의 생성을 제한하는 히스톤 디아세틸아제 억제제인 것으로 여겨집니다.

따라서 신체가 신체 활동에 반응하여 여러 경로를 통해 뇌유래신경성인자(BDNF) 생산을 향상 시키도록 설계되었으며 뇌유래신경성인자(BDNF)의 근육과 뇌 사이의 교차 연결은 신체 운동이 두 근육과 두뇌 조직에 유익한 영향을 줄 수 있는 이유를 설명하는 데 도움이됩니다.

이는 말 그대로 노화에 따른 근육 쇠퇴를 및 부패를 방지하고 뇌의 기능을 역행하는 데 도움을 줍니다. 이 뿐만 아니라 운동은 다음과 같은 뇌 기능을 보호하고 향상시키는 이점을 가지고 있습니다:

  • 뇌에 대한 혈류(산소 생성) 개선 및 증가
  • 신경 보호 화합물 생산 증가
  • 두뇌 손상 플라크 감소 및
  •  이러한 해로운 단백질이 뇌 안에 존재하는 방식을 변화시켜 알츠하이머 병의 발달을 늦추는 것으로 보여집니다.

근육-두뇌의 연관성에 대한 연구

여기 이 매력적인 근육두뇌 관계를 보여주는 연구의 샘플이 있습니다:

2011년에 진행된 한 연구에서, 1년 동안 일주일에 3일 30분에서 45분을 걷는 노인들의 해마 부피가 약 2 퍼센트 정도 늘어난 것을 확인할 수 있었습니다. 일반적으로, 인체상의 해마는 나이가 들면서 줄어들기 쉽습니다. 그 결과 저자들은 "뇌의 건강을 증진시키기 위한 가장 유망한 비제약 치료들 중 하나"라고 주장하게 되었습니다.

연구에 따르면 운동은 전두엽, 측두엽 및 정수리의 피질에서 회색 및 흰색 물질을 보존하는 데 도움이되며인지 저하를 예방하는 데 도움이 된다고 합니다.

2016년에 진행된 제론톨로지(Gerontology) 저널의 연구 에 따르면 다리 근육을 움직이면 나이가 들어도 인지 기능을 정상과 가깝게 유지할 수 있다고 합니다. 이와 관련하여 저자들은 단순히 걷는 행위를 하는 것만으로도 나이가 들어도 뇌의 기능을 유지하는데 도움이 될 수 있다고 덧붙였습니다. 이 연구는 10년 동안 43세에서 73세의 324명의 여성 쌍둥이를 추적했다. 학습과 기억과 같은 인지 기능은 연구의 시작과 종료 시점에 검사되어졌습니다.

흥미롭게도, 다리 힘은 그들이 검토한 어떤 다른 생활 방식 요소보다 뇌 건강의 더 나은 예측 인자로 밝혀졌습니다. 일관되게, 가장 큰 다리 힘을 가진 쌍둥이는 약한 쌍둥이와 비교하여 시간이 지남에 따라 높은인지 기능을 유지했습니다. 더 강한 쌍은 또한 시간 경과에 따른 연령 관련 뇌의 변화가 적은 것으로 나타났습니다.

조지아 공대의 한 연구는 20분간의 강화 훈련이 장기간의 기억력을 약 10% 향상시켰다는 것을 발견했다. 이 실험에서는 46명의 지원자를 두 개의 그룹 중 하나에 무작위로 할당했습니다. 하나는 활성 그룹이고 다른 하나는 수동 그룹입니다. 처음에, 모든 참가자들은 일련의 90개의 이미지를 본 후, 가능한 한 많은 이미지를 기억해 달라는 요청을 받았습니다.

그리고 나서, 능동 그룹은 저항 운동 기계를 이용하여 개인적인 최대 노력으로 50개의 다리 연장 운동을 하도록 지시 받았습니다. 수동적인 참가자들은 어떠한 개인적인 노력도 하지 않고 기계가 그들의 다리를 움직일 수 있도록 허락해 달라는 요청을 받았습니다. 이틀 후에 참가자들은 실험실로 돌아와 90장의 원본 사진과 90장의 새로운 사진들을 보여주었습니다.

흥미롭게도, 활동 그룹의 사람들은 연습이 끝난 후 이틀이 지났음에도 불구하고 이미지를 기억해내는 능력이 현저하게 개선된 것을 확인할 수 있었습니다. 이에 대해, 수동 제어 그룹은 원본 사진의 약 50퍼센트 가량을 기억해 낸 한 반면 활성 그룹은 약 60퍼센트를 기억한 것으로 확인되었습니다. 본 실험에 대해 프로젝트 리더인 리사 와인버그(Lisa Weinberg)는 "저희의 연구는 사람들이 두뇌를 증진시키기 위해 많은 시간을 투자할 필요가 없다는 것을 보여줍니다."라고 덧붙였습니다.

2016년에 발표된 다른 연구 결과도 연습과 장기 기억력 유지의 연관성을 확인할 수 있었습니다. 여기서 그들은 새로운 것을 배운 후 4시간 동안 운동을 하는 것이 여러분이 방금 배운 것을 오래 유지하는데 도움을 준다는 것을 발견했습니다. 흥미롭게도, 이러한 효과는 학습 직후에 연습이 이루어졌을 때 발견되지 않은 것으로 나타났습니다.

왜 4시간 정도 이후에 기억력이 유지되게 되는지는아직 분명하게 밝혀진 바가 없지만, 이는 기억력 통합을 개선하는 것으로 알려진 신체 내에서 자연적으로 발생하는 화학물질인 카테콜라민의 방출과 관련이 있는 것으로 보여집니다. 이는 도파민과 노르피네프린을 포함합니다. 이러한 카테콜라민을 활성화시키는 한 가지 방법은 운동을 통한 것이며, 이에 따라 지연 운동 또한 이와 같은 방정식의 일부로 여겨집니다.

동물 연구는 운동이 해마 뉴런의 성장을 활성화시키고 증진시키는 것으로 나타났습니다. 해마는 변연계로 알려진 뇌의 고대 부분에 속하며 단기 기억에서 장기 기억뿐만 아니라 공간 탐색에 이르기까지 정보를 통합하는 데 중요한 역할을합니다.

그러한 연구에서, 운동하는 쥐는 표본 추출된 모든 입방 밀리미터에서 평균 6,000개의 새로운 해마 뇌세포가 자라났습니다. 예상했던 대로, 쥐들은 기억력 회복에서도 상당한 향상을 보였습니다. 비슷하게, 2010년 영장류에 대한 연구는 원숭이들이 운동을 하지 않는 원숭이들보다 두 배나 빨리 새로운 일을 배우도록 도움을 주었습니다.

많은 다른 연구들 또한 운동이 학생들과 직원들의 두뇌 성능과 IQ에 미치는 영향을 조사했습니다.

연구결과는 매일 40분간 운동하는 것이 초등학교 학생들 사이에서 평균 4점 가까이 IQ를 증가시켰다는 것을 보여준다.수학, 과학, 영어, 사회 과목에서 20% 향상; 수업 전에 운동을 한 학생들은 시험 점수가 17% 향상되었고, 40분 동안 운동을 한 학생들은 전체 문자 점수를 향상시킨 것으로 나타났습니다.

이 뿐만 아니라, 규칙적으로 운동하는 직원들도 그렇지 않은 직원들보다 15퍼센트 가량 더 효율적이라고 합니다. 즉, 이는 건강한 직원은 일주일에 42.5시간만 일하면 평균적인 직원이 50분의 일을 할 수 있는 것을 의미합니다.

두뇌 건강을 증진시키는 운동과 관련한 다양한 매커니즘

두뇌 건강 및 운동

인슐린 정상화 및 인슐린 저항성 예방 — 운동은 인슐린 수치를 정상화하고 인슐린 저항 위험을 낮추는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 이는 당뇨병에 걸릴 위험을 낮출뿐 아니라 당뇨병이 알츠하이머 병을 일으킬 위험을 약 65퍼센트 가량 증가시키는 요인이라는 것과 연관시켜 볼 때 인지 건강을 보호하는데도 도움이 되는 것으로 나타납니다. 인슐린은 실제로 뇌 신호 전달에 중요한 역할을하며, 뇌에서 인슐린의 적절한 신호 전달이 방해되면 치매가 발생합니다.

두뇌의 혈액 순환과 산소 공급 개선 — 뇌는 제대로 기능하기 위해서는 산소 공급이 필요합니다. 심장과 심장 혈관계에 좋은 것이 뇌에 좋은 이유를 설명하는 데 도움이됩니다. 운동으로 인한 증가 된 혈류는 뇌가 거의 즉시 더 잘 기능하도록합니다. 결과적으로 운동 후에도 집중력이 향상되는 경향이있어 생산성을 향상시킬 수 있습니다.

플라크 형성 감소 — 한 동물 실험을 통한 연구에 따르면, 알츠하이머 병과 관련된 베타 - 아밀로이드 펩타이드와 베타 - 아밀로이드 펩타이드의 수는 현저하게 적었으며 운동하는 쥐에서 발견되었고 손상된 단백질이 뇌 내부에 존재하는 방식을 바꿈으로써 운동이 신경 퇴행을 늦추는 데 도움이 될 수 있다고 합니다.

골형성 단백질 감소(BMP) — BMP는 새로운 뉴런의 생성을 늦추므로 신경 발생을 감소시킵니다. BMP 수치가 높으면 뇌가 점점 부진 해집니다. 운동은 BMP의 영향을 줄여 주므로 성체 줄기 세포가 뇌의 민첩성을 유지하는 중요한 기능을 수행하는데 큰 도움을 줍니다. 동물 연구에서 챗바퀴을 사용할 수 있는 쥐의 두뇌상의 BMP가 일주일만에 절반으로 줄어든 것으로 확인되었습니다.

노긴 증진 — 운동은 또한 BMP 대항제인 노긴이라고 불리는 또 다른 뇌 단백질의 현저한 증가를 가져옵니다. 이처럼 운동은 BMP의 해로운 영향을 감소시킬 뿐만 아니라 동시에 더 유익한 노긴을 증가시키는 것을 확인할 수 있습니다. BMP와 노긴의 복잡한 상호작용은 뉴런의 확산과 젊음을 보장하는 데 도움을 주는 강력한 요소인 것으로 보여집니다.

염증 완화 — 운동은 만성 염증과 비만과 관련된 염증성 사이토킨의 수치를 낮춰주는데, 이 두 가지 모두 여러분의 뇌 기능에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.

기분을 고조시키는 신경전달물질 증진 — 운동은 또한 엔도르핀, 세로토닌, 도파민, 글루탐산염과 GABA(감마아미노 낙산)를 포함하여 기분 조절과 관련된 좋은 호르몬과 신경전달물질을 증가시킵니다.

대사 스트레스 화학 물질 — 연구원들은 또한 운동이 스트레스와 관련된 우울증을 줄이는데 도움을 주는 메커니즘을 연구해왔습니다. 잘 훈련된 근육들은 키뉴레닌이라고 불리는 스트레스 화학물질을 대사시키는 것을 돕는 더 높은 수준의 효소를 가지고 있는 것으로 보여집니다. 이 발견은 근육을 운동시키는 것이 몸에 해로운 스트레스 화학물질을 제거하는데 도움을 준다는 것을 의미합니다.