スポーツと脳 - 神経科学が教えてくれること

21,561 文字

おはようございます。まず技術面が機能するか気になりますが、うまくいくでしょう。さて、スポーツと運動、そしてスポーツと教育、運動と教育について。これらがどのように関連しているのか、そもそも関連があるのかという疑問が浮かびます。
私が学生時代を振り返ると、スポーツをたくさんする人たちがいて、一方で部屋に籠もって、顔色が悪く、少し太めで、夏でも真っ白な肌の「勉強家」がいました。後者は頭が良いとされましたが、スポーツは苦手。これは一見、正反対のように思えました。
しかし今日では、双方に偏見があることを知っています。そしてその偏見を取り除きたいと思います。特に、運動と教育が実際にいかに密接に関連しているかを理解することが重要だからです。
今日はその根拠についてお話ししたいと思います。根拠は一つではありません。多くの研究分野が、運動と教育が密接に結びついていることを示しています。もし詳しく知りたい方は、「embedded cognition」（身体化された認知）について調べてみてください。これは、私たちの感覚や運動機能が、より高次の思考の基盤となっているという研究分野です。
バーデン・ヴュルテンベルクの標準的な家族の例を見てみましょう。皆さんがご覧の通り、全員が座っています。これは冗談ではなく、文部省が発行した文書で、保護者代表や文部大臣、そして他の重要な方々の序文が付いています。バーデン・ヴュルテンベルクでのコミュニケーションは今日このようになっています。背中合わせで座り、目を合わせることもなく、一人が画面をタップしている。遊びもこのような状態です。
これは本当に深刻な問題です。シュトゥットガルトでは、就学時に4人に1人の子どもが跳躍運動ができないのです。これは、このような生活様式を推進した結果です。
さらに別の問題もあります。それは画面を販売する人々です。指先で画面をつつくことをスポーツと呼ぶ人々がいますが、それはスポーツではありません。まもなくeスポーツと呼ばれるかもしれませんが、汗をかかず、物事の理解を深めるような細かな動きも伴わないため、スポーツとは言えません。
今日、若者の日常生活の中で、これは大きな時間を占めており、私たちにとって大きな問題となっています。しかし、今日はそのことについて話すのではありません。逆に、なぜ運動が重要なのかをお話ししたいと思います。
過去15年間で最も重要な発見は、運動が実際に脳内の神経細胞を増加させるということです。簡単に説明しましょう。私が医学を学んでいた頃は、脳は誕生時にすべての細胞を持って生まれ、その後は少し成長するだけだと考えられていました。人生の過程で起こることは、毎日数千個の神経細胞が死滅していくことだけだと。つまり、私たちは誕生時から、少しずつ脳死に向かっているという考え方でした。
しかし、これは完全な誤りでした。なぜなら、第一に、脳内の結合は常に新しく作り直されており、これが学習という過程です。第二に、実際に神経細胞は新しく成長しているのです。ただし、脳のすべての部分でではなく、特定の領域においてです。これらの領域では、ストレスによって神経細胞が死滅する可能性があり、また記憶プロセスにとって特に重要です。そして、ストレスで死滅した細胞が存在した場所に、新しい細胞が成長することができます。
運動によってこの新しい細胞の成長を促進することができます。これが、過去5年間で明らかになった最も重要な発見です。1997年にマウスで始まり、その後、成人の人間でも研究が行われました。しかし、単に神経細胞が新しく成長するだけでは、より良く考えることはできません。神経細胞は数十億の細胞が協力して働くものだからです。
数個の神経細胞を注入しただけでは、より良く考えることはできません。それらは成長し、生存するかもしれませんが、思考には関与しません。脳内で新しい神経細胞が成長する場合でも、既存の細胞と統合され、機能的に働くようになる必要があります。
そのため、新しい神経細胞が実際に学習できることを示すことが重要でした。これは最初、鳴鳥で示されました。鳴鳥の学習は特によく研究できるからです。彼らは歌を学習し、この歌の学習は新しく成長した細胞によって、より効果的に行われることが示されました。
新しく成長した神経細胞は、既存の細胞よりも学習能力が高いことも示されました。また、これらの新しい細胞が既存の細胞と統合されるためには、単純な課題ではなく、複雑な課題が必要であることも分かりました。
例えば、新しいアパートメントが上階に建設され、クロスワードパズルを解いているとしましょう。「動物の住処」という問いに対して「巣」という答えが思い浮かぶかもしれません。しかし、このような単純な知識の想起には、新しく成長した神経細胞は必要ありません。なぜなら、それはすでに知っていることだからです。
では、何が必要なのでしょうか？老年医学、老年病学、精神医学の専門家が一致して言うことは、他者との積極的な社会的交流です。別の言い方をすれば、孫を作ることです。孫は予測不可能で複雑な存在であり、まさにそれが重要な仕事となります。突然、今まで経験したことのないことが起こり、新しい思考や対応が必要になるからです。これこそが、新しく成長した神経細胞の定着に必要な脳の刺激なのです。
では、あなたに何ができるでしょうか？すでにお話ししたように、新しい神経細胞の成長を促進するために、身体的な活動が有効です。これは、動物実験で発見されて以来、人間でも繰り返し証明されています。30分程度の適度な運動で十分です。完全な疲労状態まで追い込む必要はありません。
実際、極端な運動は避けるべきです。太陽の北回帰線から極圈までのスーパーマラソンや、ニューヨークからサンフランシスコまでを8日間で走破する自転車レースなどは、体に良いどころか、有害です。半年かけても回復できないかもしれません。適度な運動が重要なのです。
私はスポーツの授業で100年前に学んだことがありますが、「痛いときこそ頑張れ」という教えは間違いです。今日では、痛みを感じたら、体のどこかが壊れているサインなので、すぐに止めるべきだと明確に言えます。
もしゴールドメダルを獲得したい、世界チャンピオンになりたいのなら、痛みを我慢して練習する必要があるかもしれません。しかし、健康のために運動をするなら、痛みを感じたら止めるべきです。痛みは何かが壊れているサインであり、体が注意を促しているのです。これは過去50年間で得られた重要な知見の一つです。
2012年まで、マウスでも脳機能障害がテレビ視聴で引き起こされることが証明されています。人間ではすでに知られていましたが、動物実験でも証明されたことは重要です。マウスの場合、「それは下層階級のマウスだから」といった言い訳はできません。ランダム化された対照実験でテレビ視聴が脳を損傷することが証明されたのです。
このような動物実験が重要な理由は、特定の薬物についても同様です。これは私の専門分野に関係していますが、皆さんもご存じかもしれません。神経細胞の成長を促進する薬物があります。その一例を挙げましょう。
多くの人に関係することなので説明しますが、気分の落ち込みに効く薬があります。気分の落ち込みはしばしば記憶の問題を伴い、物事を適切に記憶できなくなったり、社会参加への意欲を失ったりします。これらの薬は抗うつ薬と呼ばれ、効果が現れるまでに数週間かかることがあります。2週間、4週間、時には6週間かかる場合もあります。
今日では理由が明確です。これらの薬物は、動物実験でも人間でも、神経細胞の成長を促進します。神経細胞が成長し、それが既存の細胞と結合して機能するようになるまでには時間がかかります。そのため、薬の効果が現れるまでに時間がかかるのです。
ストレスによって死滅した神経細胞が、新たに成長するのを促進するのです。ストレスを経験し、うつ病になった場合、単に話をするだけでは必ずしも改善しません。なぜなら、ストレスの原因は除去されるかもしれませんが、神経細胞の成長は必ずしも促進されないからです。
誰かが気分を少し良くし、世界をより良く見られるようになり、さらにジョギングを再開して神経細胞の成長をさらに促進し、実際に問題を解決できるようになるためには、適切な「ハードウェア」が必要なのです。これが、治療的アプローチの順序を変える必要がある理由です。
以前は、まず話をして問題を解決しようとしましたが、今日では、まず人々が行動できる状態にすることを重視し、その後で問題解決に取り組みます。なぜなら、同じ問題を抱えたまま家に帰すと、以前と同じストレスが脳を損傷し続けることになるからです。それが配偶者との問題であれ、上司との問題であれ、何であれ、状況が変わらなければ、1-2年後に再び問題が発生します。
そのため、状況を変える必要があり、カウンセリングや対話も必要です。しかし、メカニズムを理解することで、何をすべきか、なぜそれをすべきかがより明確になります。
スポーツについてさらに何が言えるでしょうか。毎日マラソンを走る必要はありませんが、週に2-3回、30分程度の運動で、汗をかく程度に体を動かすことが重要です。ゆっくり歩くだけでは不十分です。ウルムのスポーツ医学者が言うように、「前進を伴う水浴」程度では効果がありません。これは多くの人が「水泳をする」と言う時の実態です。
実際に体を動かし、努力する必要があります。ジョギングがすぐに思い浮かびますが、他の運動でも構いません。実際、ジョギングよりも良い運動もあります。例えば、ローイング（ボート漕ぎ）です。なぜなら、関節への衝撃が少なく、急激な負荷がかからないからです。自転車も素晴らしい運動です。
一般的に、関節に負担をかけない運動を探し、特に自分が楽しめる運動を見つけることが重要です。楽しめれば続けやすくなります。これが最も重要なポイントです。一度だけでなく、定期的に行うことが大切です。例えば、週に2-3回、30分のジョギングを続けることです。
脳トレーニング、数独、クロスワードパズル、コンピューターゲームについてよく質問されますが、私の答えは常に同じです。それらは忘れて、代わりに孫と過ごす時間を作りましょう。
汗をかくことだけなら、これで講演は終わりですが、実際にはここからが始まりです。適度な持久スポーツと認知発達、脳の発達、特に神経細胞の成長との関連は、今日では広く知られています。しかし、それ以外にもたくさんの重要な点があります。
例えば、まだ発達段階にある子どもの脳に、定期的な運動が教育と脳の発達に良い影響を与えることが分かっています。なぜそうなのでしょうか？運動をすると、神経細胞が成長するだけでなく、接続も成長します。これは特定の脳の成長因子が分泌されるためです。これは20年以上前に初めて示された古い研究です。
運動は実際に脳の成長に良いのです。神経細胞だけでなく、特に接続の成長を促進します。スポーツと脳の健康との直接的な関係について、もう少し詳しくお話ししましょう。
ここで少し脳科学の話をする必要がありますが、これを理解すれば他のすべてがより分かりやすくなります。ここに2つの脳があります。右側は良好な状態に見えますが、左側はそうではありません。専門家でなくてもそれは分かります。しかし、左側の脳が公表されたのには単純な理由があります。この脳の持ち主は2人の子どもを持つ43歳のフランス人公務員でしたが、ほとんど脳がないにもかかわらず、まったく問題なく健康に生活していたのです。
まず、これがどうして可能なのかを考えてみましょう。このような状態の脳から一部を切除すれば、機能しなくなることは明らかです。コンピュータはクラッシュしたり、フリーズしたりします。私たちは左側で起こることを説明するのに、かなり激しい表現を使います。
しかし、脳には正反対の特性があります。専門用語では「graceful degradation（優雅な劣化）」と呼ばれ、これは「品位を保って壊れていく」という意味です。
例えば、パーキンソン病は震えや硬直を特徴とする病気で、運動を司る特定の神経細胞が死滅します。しかし、何か問題があることに気付く頃には、すでに関連する神経細胞の70%が死滅しているのです。つまり、70%が失われても、ほとんど症状に気付かないということです。
これは他の病気でも同様です。認知症の場合、脳にかなりの損傷があっても気付かないことがあります。戦争で撃たれて死亡した兵士の脳を調べると、認知症の症状がなかったにもかかわらず、アルツハイマー病の変化が見られることがあります。
アルツハイマー病の脳の変化が見つかった最年少の患者は6歳でした。6歳でアルツハイマー病の脳の変化を持っていることが可能なのです。これは、多くの神経細胞を失っても気付かないことがあるからです。
病気は人生の早い時期、中期、後期のいつでも始まる可能性があります。アルツハイマー病は最も一般的な認知症の形態で、特定の蓄積物が神経細胞を死滅させます。この蓄積物と死滅した神経細胞を脳内に持っていても、誰も気付かない可能性があります。認知症のテストを受けても、脳がアルツハイマー病に満ちていても、認知症と診断されないことがあります。
最も有名な例は、マリア修道女です。20歳の頃から非常に賢く、48年間教師として働き、その後も教師を続けました。101歳で亡くなる直前まで、科学的研究の一環として認知症テストを受けていましたが、結果は正常でした。しかし、死後に脳を調べると、アルツハイマー病の変化で満ちていました。
これはすぐに公表されました。このような事例は、「どうしてこんなことが可能なのか」という疑問を投げかけます。答えは単純です。脳にはCPUやハードディスクのような単一の処理装置や記憶装置はありません。代わりに、約1000億個の神経細胞があり、各細胞は最大10,000個の接続を持っています。
これらの接続は単なる信号の伝達だけでなく、使用に応じて変化します。使用されると大きくなり、使用されないと除去されます。これは毎日起こっている現象です。
例えば、ある神経細胞の一部を見てみましょう。1000億個の神経細胞があり、8日間で8つの変化が起こるとすると、1日あたり1つの変化が1000億回起こることになります。これは膨大な数の変化です。
この変化の重要性は、学習実験で示されています。動物が学習を始めると、学習している領域で新しい接続が形成されます。4日間の学習後、さらに新しい接続が形成され、さらに4日後にはより多くの接続が形成されます。動物は学習によってより上手になり、それに伴って接続も増加していきます。
これは過去40年間で脳について発見された最も重要なことです。脳は常に変化しているのです。そのため、各神経細胞に10,000個の接続があり、1000億個の神経細胞があるということは、脳内には100京（1の後ろに16個のゼロが付く数）の接続があることを意味します。
これらの接続の役割は、脳を使用するたびに変化することです。2つの神経細胞が「会話」すると、これは脳が常に行っていることですが、見る、感じる、考える、経験する、何をするにせよ、神経細胞同士が会話しているのです。この情報処理によって、神経細胞間の接続が変化します。これが記憶の仕組みです。
これは非常に重要な発見です。脳には処理と記憶を別々に行う部分はなく、思考と記憶は常に同時に行われています。脳を使用すると、必然的に神経細胞間の接続が変化します。これが100京の接続の役割なのです。
脳を使用して接続を変化させないということは不可能です。これは重要な発見です。例えば、「1日3時間シューティングゲームをするけど、自分は変わらない」ということはできません。なぜなら、脳を使用するすべての活動が脳を変化させるからです。そのために100京の接続があるのです。
これが他のすべての結論につながります。あなたが脳で何をするか、余暇をどのように過ごすかは重要です。その重要性は、次のような例で示されます。
先ほどお見せした脳の画像を覚えていますか？もう一つは、偶然にCTスキャンを受けた51歳のトラック運転手のものです。このような例があります。放射線科医にこの画像を見せると、「この人は死んでいるはずだ」と言うでしょう。先ほどの例と同様、彼らは何の問題もありませんでした。
このような状態が可能なのは、2001年にThe Lancet誌に掲載された最も古い症例が示しているように、幼い少女が感染症を患い、左脳を治療的に取り除いて死亡を防いだためです。この部分は右半身の制御と言語中枢（運動性および感覚性）を担っています。
著者たちは、7歳の時点でその子どもを追跡調査し、「私たちは、この子どもが半身麻痺で車椅子に座り、話すことも理解することもできないだろうと予想していた」と論文で述べています。しかし実際には、その子どもは走って入ってきて、オランダ語とドイツ語を流暢に話したのです。
これらは存在証明であり、存在証明は単純な論理形式を持っています。「このようなことが可能だ」ということを示すのです。脳の半分が欠けている場合、前半分であれ、中央部分であれ、左半分であれ、何の問題もないことがあり得ます。
もし私たちがこのような状態になれば、死亡するか重度の障害を負うでしょう。しかし、3歳の子どもにこれが起こり、幼児期からこの状態だった場合（そうでなければ死亡していたはずです）、適応が可能なのです。
この点をさらに明確に示す画像があります。これは11年前、アメリカの経済学のノーベル賞受賞者が発表した小論文からのものです。教育投資が被教育者の年齢によってどのように変化するかを示しています。この1枚の図が全てを物語っています。
教育に投資するなら、どの時期が最も効果的でしょうか？それは幼稚園期です。なぜでしょう？それは、その時期に最も早く学習できるからです。子どもは1回で語彙を覚えますが、110歳でも覚えられないかもしれません。学習速度に関して、私たちはそこまでの差があるのです。
そしてそうでなければなりません。なぜなら、生まれた時には何もできないからです。言語中枢を持って生まれても話すことはできず、運動中枢を持って生まれても歩くことも手を適切に動かすこともできません。何もできないのです。
しかし、子どもは這い上がり、転び、また這い上がり、転びます。脳はいくつかの筋肉にいくつかの信号を送り、床に着くまでの時間を計ります。時間が短ければ間違った信号、長ければ正しい方向だったということです。これを数千回繰り返すことで、立ち上がり続けることができるようになります。これが歩行の学習方法です。
一つ一つの転倒から学ぶのではなく、「左上の階段で右の頬から転んだ」というような個別の事例を覚えるわけではありません。そうではなく、少しずつ調整が行われ、数千回の試行を経て、常にうまくいくようになるのです。
今日、これが正しいと確信できる理由は単純です。世界の5大企業であるアップル、グーグル、マイクロソフト、アマゾン、フェイスブックのビジネスモデルは、このような方法で学習できるコンピュータを構築することにあります。
これらの企業は、何百万、というより何十億という世界中の人々の情報を使って、コンピュータに学習させ、そのコンピュータを使って私たちにサービスを売り返しています。世界の多くの企業がこのビジネスモデルで成り立っています。
もし誰かが「脳科学は何も分かっていない」と言うなら、少なくとも、世界の5大企業がこの知識で生きているということは言えます。AlphaGoの元責任者は神経科学者で、自身の会社を4億ドルで売却し、現在はグーグルでより良いコンピュータの構築を支援しています。
コンピュータを改良するには、脳をより詳しく研究する必要があるからです。脳にはすでにできることが、コンピュータにはまだできません。最高のコンピュータでもチェスやGoを学習することはできますが、言語を学習したり世界を理解したりすることはまだできません。
しかし、その方向に向かって進んでおり、時には少し不安を感じることもあります。例えば、世界で最も難しいボードゲームであるGoは、現在、コンピュータが最も得意としています。そのコンピュータは他者と対戦せず、自分自身との対戦だけで学習し、今では世界最高のGo棋士よりも上手く、その打ち方は世界のどのGo棋士にも理解できません。
3000年の歴史を3日で追いかけ、さらに7-8日練習して、人間には理解できないような斬新な打ち方をするようになりました。現在、世界最高のGo棋士たちは、より良い打ち方を学ぶためにコンピュータの打ち方を研究しています。4週間前に発表されたように、今では人々が最も難しいボードゲームの打ち方を学ぶためにコンピュータに頼るようになっています。
1年前には、前世代のコンピュータがすでに人間の最高峰に勝利し、新しく学習したコンピュータは前世代のコンピュータに対して100勝0敗を記録しました。つまり、はるかに強くなっているのです。
しかし、落ち込む必要はありません。ここで重要なことを理解する必要があります。記憶と処理が別々に存在するのではなく、処理が記憶であり、接続に存在する記憶が処理を改善するのです。
例を挙げましょう。ドイツ語を話せる人が1人、5つの外国語を話せる人が1人います。新しい言語を学ぶ場合、どちらが上手く学べるでしょうか？おそらく5つの言語を話せる人でしょう。
楽器についても同様です。一方は楽器を演奏できず、もう一方は5つの楽器を演奏できます。新しい楽器を学ぶ場合、どちらが上手く学べるでしょうか？5つの楽器を演奏できる人でしょう。
スポーツも同様です。一方はほとんどスポーツをしたことがなく、もう一方はハンドボール、サッカーなどをしています。新しいスポーツ、例えばアイスストックシューティングを学ぶとしたら、たくさんの動きを身につけている後者の方が上手く学べるでしょう。
「デジタルネイティブは多くのことをアウトソースするので、その分、他のことのための余地がある」という考えは完全な誤りです。ある語学講師が「私は6つの言語を話せるので、もう言語を学ぶ余地がありません」と言ったとしたら、笑ってしまうでしょう。実際、50の言語を話せる人もいて、51番目の言語を6-8週間で学んでしまいます。
言語を多く話せる人ほど、言語中枢の神経細胞間の接続がより細かく調整されており、その言語中枢がより効果的に機能します。そのため、見知らぬ2人が話している場合でも、何かしら理解できる可能性が高くなります。
これはコンピュータのハードディスクとは異なります。ハードディスクが50%満杯なら残り50%、90%満杯なら残り10%しか保存できません。しかし、脳はそうではありません。すでに多くのことを知っているほど、さらに多くのことを学べるのです。
これは25歳までの発達に当てはまります。その年齢までに脳を十分に使用していれば、その後も学習を続けることができます。しかし、25歳になっても極端に発達が不十分な場合、その後の学習は制限されます。この時期を単純に繰り返すことはできないのです。
そのため、子どもたちを工場や畑に行かせるのではなく、学校に行かせ、できるだけ多くのことを学ばせます。特定の分野に特化するのではなく、広く教育を受けさせます。そうすることで、生涯学習が可能になります。
25歳までに十分な学習をしていない場合、その後の可能性は制限されます。これは極めて重要な事実です。さらに、脳の異なる領域によって発達曲線は異なります。感覚や運動に関する領域は、より高次の思考を始める前に発達している必要があります。
例えば、眼帯をして歩く小さな子どもを見かけることがあります。最初の反応は「かわいそうに、こんなに小さいのに目に問題があるのか」というものですが、実は健康な方の目に眼帯をしているのです。
なぜでしょうか？生まれた時に、一方の目が70%、もう一方が100%の視力を持っている場合、赤ちゃんの視力は簡単な方法でチェックできます。片目を隠して反応を見るのです。経験を積んだ医師は、赤ちゃんの視力をかなり正確に判断できます。
70%と100%の視力差がある場合、何も対処しないと、70%の目からは不鮮明な画像が、100%の目からは鮮明な画像が視覚中枢に送られます。視覚中枢は鮮明な画像を好むため、不鮮明な画像を処理せず、むしろ積極的に抑制してしまいます。
その結果、70%の目からの情報が処理されなくなり、既存の少ない接続が除去され、新しい接続も形成されません。そのまま放置すると、5歳までにその目は機能的に盲目になり、その状態は恒久的になります。私たちにはどうすることもできません。
そのため、5歳までにこの目を使用させることが重要です。そのためには、良い方の目を覆い、弱い方の目を使わざるを得ない状況を作ります。毎日数時間、子どもと戦わなければなりません。子どもは不鮮明に見える状態を嫌がるからです。
母親にもこの戦いを継続してもらう必要があります。「これをやらなければならない。やらないとその目は盲目になり、永久に治らない」ということを理解してもらう必要があります。なぜなら、脳の特定の領域の発達は5歳で完了するからです。
同様に、言語中枢は13歳頃までに発達します。もちろん、その後も新しいことを学べますが、5歳までに視覚を学習していないと後からは学べないように、13歳までに言語を学習していないと、その後の習得は困難になります。
思考、行動、複雑な計画立案などを司る前頭葉は、20-25歳頃に完成します。完全な発達時期については確実なデータが少ないため、グラフはやや不明確になっています。しかし、いくつかの指標があります。
例えば、運転免許取得後1年間の事故率を見ると、18歳は19歳より多く、19歳は20歳より多く、事故率は24歳まで減少し続けます。これは、24歳になってようやく前頭葉が運転に必要な制御能力を獲得することを示唆しています。他のことはコントロールできても、衝動的な反応などをコントロールできるようになるのは、この年齢になってからです。
それでも18歳から運転を許可するのは、いつかは始めなければならないからです。しかし、科学的には24歳頃になってから本当の意味で運転する準備が整うのです。
これに関連して興味深いデータがあります。数世紀前に発表されたカトリック教会のデータによると、布教活動は26歳までが効果的で、それ以降は効果が低下します。なぜでしょうか？目標、計画、価値観、姿勢、態度が一度確立されると、大きく変えることが難しくなるからです。布教には価値観の変更が必要なため、それ以降は効果が低下するのです。
このため、すべてのイデオロギーは若者に焦点を当てます。若い時期なら変更が可能だからです。これらはすべて重要です。なぜなら、この曲線は、人生における脳の能力の発達を示しているからです。
単純に言えば、ほとんど何もできない状態で生まれ、学習によって能力が向上していきます。単に記憶を蓄積するだけでなく、思考が記憶と一体となっているため、記憶が増えるほど思考能力も向上します。
そしてある時点でピークに達し、疲れていても機能し続けます。その後、ゆっくりと他の身体機能と同様に老化していきます。さらにアルツハイマー病や小さな脳梗塞など、疾患によって脳が損傷を受けることもあります。
認知症は診断名ではなく、精神機能の低下を示す記述に過ぎません。医師は面白い専門家で、患者が症状を説明すると「はい、〇〇ですね」と言いますが、実は患者が説明したことをギリシャ語やラテン語で言い換えているだけなのです。
例えば、「物事を覚えられない」「地下室に行って何をしようとしていたか忘れる」「名前を覚えられない」と訴えると、「これは認知症の初期症状かもしれません」と言いますが、これは患者が説明した症状を「精神機能の低下」と言い換えただけです。
リウマチも認知症も同じで、医師はまず症状の名称を付け、その後で原因を探る必要があります。リウマチには60の原因があります。少なくとも私が学んだ時はそうでした。今はもっと多いかもしれません。認知症にも多くの原因があります。
重要なのは、認知症は単に「精神機能の低下」を意味するということです。そして、すべての低下について言えることですが、スポーツ選手なら知っていると思いますが、高いところから始めれば、下に到達するまでより長い時間がかかります。
エベレストから下山する場合、かなりの高度を下っても、まだかなり高いところにいます。一方、砂丘から海に向かって歩く場合はすぐに到着します。認知症も同様です。
子ども時代や若い時期の発達、教育、訓練によって高いレベルに達していれば、音楽、スポーツ、演劇、手作業など、すべての活動が脳の発達に貢献します。そして精神機能が低下し始めても、認知症は150歳くらいになってから現れるでしょう。もちろん、その前に他の原因で亡くなっているでしょう。
先ほど話したマリア修道女の例を思い出してください。彼女は20歳の時から優秀で、素晴らしい経歴を持っていました。脳は損傷を受けましたが、101歳で亡くなるまで認知症の症状はありませんでした。
一方、子ども時代や若い時期の教育が不十分な場合、機能低下はすぐに底に達してしまいます。これは極めて重要な点です。「話を作り上げている」と思われるかもしれませんが、そうではありません。
認知症に対する最も重要な予測因子は教育レベルです。教育レベルが高いほど、脳が損傷を受けても認知症の発症が遅くなります。5年前にこの図を作った時点で3つの研究があり、10年前にはまだありませんでしたが、今日では6つの研究があります。
すべての研究が示しているのは、2つの言語を話せる場合、脳は2つの言語を使用する必要があるため、より多くのトレーニングを受けることになります。常に一方の言語を抑制し、もう一方を活性化する必要があるため、余分なトレーニングとなり、認知症の発症が5年遅くなります。
5年という期間は非常に長いのです。私は毎日認知症患者を治療していますが、最良の薬でも効果は3ヶ月程度の遅延です。2言語を話すことで5年の遅延が得られるのです。その効果は非常に大きいのです。
さらに、言語だけでなく、指遊びも重要です。英語では「digit」は指だけでなく数字も意味します。これは非常に意味があります。なぜなら、数は指を通して脳に入ってくるからです。
指の器用さは、20歳時点での数学の能力と関連しています。幼稚園で指遊びをよくする子どもは、15年後の数学の成績が良くなります。数と指には密接な関係があるのです。
これがどれほど重要かを示す興味深い研究があります。私たちはこのように指を使って数えますが、世界中がそうではありません。中国人は片手で10まで数えることができます。特定のサインを使うからです。
成人になってからも、数え方の違いが計算に影響を与えることが示されています。大人は指を使って計算しませんが、数が指を通して脳に入ってきたため、中国人とドイツ人では脳の配線が異なっています。
これは25歳の学生に400の数学問題を解かせる実験で示されました。彼らは左右のボタンを押すだけで良く、より大きい数字がある側のボタンを押すように指示されました。数字は1から20の範囲で、常に2つの数字が提示されます。
例えば、17と9、10と15、13などを比較します。これを400回繰り返し、ボタンを押すまでの反応時間を測定します。結果から何が分かったでしょうか。
第一に、大きな数字の方が小さな数字よりも時間がかかります。単純に難しいからです。第二に、中国人はドイツ人よりも明らかに速いです。これは、中国人が基礎教育の全期間を文字の解読に費やすためです。
ドイツ人は数十の文字を学んだ後、他のことを学びますが、中国人は1年生から小学校を卒業するまで、数千の文字を学び続けます。そのため、文字の解読が特に得意になります。その結果、中国人の方が速いのです。
さらに興味深いことに、中国人もドイツ人も、特定の数字の比較で特に速くなります。例えば、8と10、または11と9を比較する場合です。一方が一桁で他方が二桁の場合、どちらが大きいかを知るために数字を知る必要はありません。一桁は必ず二桁より小さいからです。
この図を見てください。これは数百人の学生が各400回の課題を行った結果をまとめたものです。1対3の比較は、4対6の比較よりも速いことが分かります。数字が大きくなるほど時間がかかります。中国人は全体的に40ミリ秒速く、これは心理学的にはかなりの差です。
さらに興味深いのは、ドイツ人は6から遅くなり始めます。6は両手を使う必要があるため当然です。一方、中国人は11から遅くなります。これは両手を使い始める数だからです。
20歳の学生の計算を見ても、誰も指を使っていませんが、反応時間から、ドイツ人は6から両半球を使用する必要があり、中国人は11から両半球を使用することが分かります。これは単なる思考や数学の問題ではありません。
数が脳に入ってきた方法が、思考の中に組み込まれているのです。ドイツ人は6から両半球での処理が必要で、中国人は11からという違いが、実際の思考過程に反映されているのです。これは「身体化された認知」の一例に過ぎません。
他にもたくさんの例があります。私たちも研究を行い、物体に触れて学習した方が、その物体についてより良く考えることができることを示しました。テーブル、椅子、コンピュータなどの物を理解するためには、それらに触れる必要があります。
触れずに学習すると、後でそれらについて考えることが難しくなります。これは非常に重要です。脳の発達は感覚と運動を通じて行われます。もし運動と感覚を除外し、画面からだけ学習すると、学習は表面的なものになり、深い理解は得られません。
なぜなら、物体との関わりを通じて訓練される脳の部分が、思考にも関与しているからです。例えば、「蹴る」「キスする」「掴む」という言葉を見ると、それぞれの身体部位に対応する感覚運動野が活性化します。足、唇、手の領域です。
つまり、単に言葉を読むだけでも、対応する身体部位の感覚運動野が活性化し、それが思考を助けるのです。しかし、就学前までにこれらの領域が十分に訓練されていない場合、思考はうまく機能しません。
すべての脳領域は感覚と運動を通じて入力を受け、訓練されます。そのため、感覚と運動を除外すると、良い思考は望めません。
アメリカ人は、まだ歩けず話せない子どもの3分の1がコンピュータルームにいることを誇りにしていますが、そうすべきではありません。意味のないガラス面の上を手で撫でることほど悪いことはないからです。
4歳の子どもに針、ペン、鍵などを描くように言うと、自動的にそれらを握るような動作をします。しかし、これは生まれつきの能力ではありません。物を実際に扱う経験が必要です。
木に掴まり、カップを使い、カップを割ったり、卵を落としたりする経験も必要です。時には痛い思いもしますが、それによってものの鋭さを学びます。画面だけではこれらを学ぶことはできません。
今日、赤ちゃんがこのように育つことは問題です。親に「1歳児のトイレトレーニングに膨大な時間を費やしているが、その時間を他の学習に使えないか」と言われます。そのため、iPadホルダー付きの赤ちゃん用便器が作られ、適切なアプリを無料でダウンロードできます。
これは完全な間違いです。なぜなら、この年齢の子どもは、画面や拭く動作からは何も学ぶことができないからです。主に学ぶべきは感覚と運動であり、そのためには実際の世界との関わりが必要です。
常に同じ意味のないガラス面上での同じ動作では、感覚を学ぶことはできません。アルミニウムと布の感触の違いを学ぶことはできませんが、これらの違いを理解することは、後でアルミニウムと布について考える際に重要になります。
これが問題なのです。実世界との相互作用がいかに重要かは、簡単な実験で示すことができます。約2年前の研究では、11ヶ月の赤ちゃんに人形劇を見せました。
坂道を車が走る場面で、時には普通に走り、時には木のブロックを通り抜けたり、空中を飛んだりします。つまり、赤ちゃんは通常の出来事か、物理法則に反する出来事を見ることになります。
その後、赤ちゃんに車のおもちゃを渡し、その行動を観察します。空を飛ぶ車を見た赤ちゃんは、車を持ち上げて落とし、木を通り抜ける車を見た赤ちゃんは、車を机に何度も打ち付けます。
11ヶ月の赤ちゃんが、見たことに基づいて適切な実験を行うのです。車は本当に浮くのか、本当に木を通り抜けられるのかを試しているのです。20年前に2歳児でこのような行動が見つかり、1冊の本になりました。
11ヶ月児でも同様の行動が示されたことについて、論文の解説では「私たちはこれを常に予想していたが、これほど見事に示されたことはなかった」と述べられています。11ヶ月の赤ちゃんでさえ、科学者のように仮説を検証する行動を示すのです。
これはiPadでは得られません。画面上の視覚情報だけでは不十分で、実世界との相互作用が必要です。そのため、子どもたちは森や浜辺で、最悪でも遊び場で、あるいは家の遊び部屋で世界と関わる必要があります。
ただし、家の遊び部屋は人工的な環境です。自然環境の方が良い理由は、自然が無限に単純でありながら無限に複雑だからです。常に自分の脳で最もよく処理できるものを選ぶことができます。
つまり、自然環境は常にすべての人に適しています。人工的な環境は意図的に作られていますが、間違っている可能性もあり、子どもにとって単純すぎたり複雑すぎたりする可能性があります。自然環境ではそのようなことは起こりません。
子どもたちは自然の中で過度な刺激を受けたり不十分な刺激しか受けなかったりすることはありません。最も興味のあることを自然に選んでいきます。それが最も楽しいことだからです。
最近の研究では、4-12歳の子どもにとって重要な学校科目は、スポーツ、手作業、音楽、演劇であることが明確に示されています。他の科目ももちろんありますが、これらが最も重要です。
なぜそうなのか、もう一度説明しましょう。特定の行動の仕方をどのように学ぶのでしょうか。言い換えれば、意志を使うこと、自分の道を行くこと、自己コントロール、自律した人間になることです。表現は様々ですが、私たちは皆、その意味を理解しています。
「これをやろう」と決め、実際にそれを実行する能力です。これは歩行や言語の習得と同様に、シンプルに習得されます。言語の場合、あなたは話しかけられ、周りがそれを処理してくれます。
これは母胎内から始まり、誕生後はさらに活発になります。学校入学時点で、上流階級の子どもは下流階級の子どもより3000万語も多く言葉を聞いているという研究結果があります。これは、子どもたちに録音装置を装着し、自身の声を認識して除外し、言葉を数えることで判明しました。
朝、昼、夜の異なる時間帯で、異なる年齢の子どもたちを調査しました。これは数学的な計算で、学校入学時点での上流階級と下流階級の子どもたちの間に3000万語の差があることが分かりました。学校は言語をベースにしており、一方が3000万語も少ないトレーニングしか受けていないとすれば、誰が学校で有利になるかは明らかです。
このため、私たちは母親たちに「子どもと話をしてください、それは極めて重要です」と伝える必要があります。画面の前では、この学習はできません。昨夏のドイツのデータによると、幼稚園年齢の子どもが画面の前で過ごす時間が多いほど、言語発達が遅れることが分かっています。
7-29歳では、画面時間が多いほど注意力障害が増加します。授乳中の母親が画面を見ながら授乳すると、赤ちゃんの睡眠の質が低下するという最初の研究結果も出ています。なぜなら、世話をする母親が授乳中に画面を見ていると、赤ちゃんにとってのシグナルが弱まり、赤ちゃんも画面を見てしまい、その後の睡眠に影響を与えるからです。
赤ちゃんは「私のことを見てくれていない、世話をしてくれていない」という不安を感じ、それが睡眠の質を低下させます。これは最初から大きな問題を引き起こします。ドイツの小児科医による6000人の子どもと若者を対象とした調査でも、画面とデジタル機器の有害な影響が示されています。
自己実現、自分の道を行く、自分で何かをする能力、これは人生で最も重要な能力です。IQよりも重要で、人生の成功、幸福、寿命、そして死に方にまで影響を与えます。この「自分で何かをする能力」をどのように身につけるのでしょうか？
小さな行動から始まります。「木に登ろう」と考えた時、まず「上に行ったらどうだろう、楽しそうだ」と想像し、実際に登り始め、頂上まで頑張り続けます。頂上に着いたら「木に登れた」という達成感を味わい、誇りを感じます。
「頭の中で考えたことを実際の行動に移し、成功した」という経験を積むのです。「はーちゃん小さい」を歌う時も、頭の中でメロディーを思い浮かべ、それを秩序立った行動に変換する必要があります。コンピュータで歌を作ることがいかに複雑か、今では分かっています。子どもにとっても本当の仕事なのです。
驚くほど早く習得することもありますが、歌を習得すると、行動を考え、意志を形成し、実行し、誇りを感じるという一連のプロセスを経験します。
サッカーはさらに複雑です。他の人に参加を呼びかけ、社会的な振る舞いも必要です。すべてを計画し、ルールに従って行動しなければなりません。遊びにはルールが不可欠です。人工的なルールを設定し、それを守り続けることは、前頭葉を大いに訓練します。
そのため、高齢者にとってダンスが良いのです。サッカーでは足を蹴られて痛い思いをしますが、ダンスではそれを避けようとします。そのため、より健康的で重要です。さらに音楽も関係しており、それ自体が良い効果をもたらします。
高齢者にはサッカーではなくダンスが推奨される理由です。もちろんサッカーもできますが、足を蹴られないよう気をつける必要があります。なぜなら、目的は長生きであって、世界チャンピオンになることではないからです。
今日、デバイスが1日に300回「今これをしなさい」「私がグミを欲しがっています」と言い、3分以内に返事をしなければならない状況では、木登りや歌を歌う時間がなくなってしまいます。これが問題です。常に何かをするように言われ、気が散らされています。
デバイスが机の上にあるだけでも、それを見ないようにするのに多くのエネルギーを使います。何か重要なことがあるかもしれないと気になるからです。これらの影響は科学的に証明されています。机の上にスマートフォンがあるだけで、測定可能なIQの低下が起こります。
子どもの場合はさらに大きな影響があります。私たちは神の恵みで妨げられません。彼らはまだ学習中だからです。大人の場合、数時間IQが低下しても、長期的な害はないかもしれません。デバイスが机の上にある時間を減らすことで、他の7時間は影響を受けません。
しかし、デバイスがポケットにある場合でもわずかに測定可能な影響があり、通知音が鳴ると性能は半分に低下します。これは長年知られています。単に机の上にあって通知音が鳴らなくても、パフォーマンスは低下します。
自分自身に対して、そして特に自分の責任下にある人々に対して、責任ある行動を取る必要があります。
音楽は認知発達に良い影響を与えることが、繰り返し証明されています。演劇に関するデータは最も少ないですが、いくつかの研究があります。今日、最も確実なデータがあるのは、スポーツ、言語、手作業に関してです。これらは発達曲線を大きく上昇させます。
この違いは些細なことではありません。精神発達がここで終わるのか、ここで終わるのかは大きな違いです。その効果の重要性を説明するため、アメリカの研究者たちは興味深い計算を行いました。
アメリカでは、ほとんどの人が2つの言語を話せません。移民は英語が不得意で母語が得意ですが、次の世代は英語しか話せなくなります。アメリカの学校には必修の外国語がないため、バイリンガルの割合は18%に過ぎません。
一方、スカンジナビアでは90%以上、ルクセンブルグやスイス、ドイツでは50%以上がバイリンガルです。南ヨーロッパはさらに低い割合です。これは何を意味するのでしょうか？
すでにお話ししたように、2つの言語を話す人は認知症の発症が5年遅くなります。アメリカの研究者たちは次のような計算を行いました。教育改革で外国語を必修化し、バイリンガルの割合を18%から100%に増やすと、82%の増加となります。
これを3億5000万人のアメリカ人に掛け、5年間の生産性の延長と介護コストの削減を計算すると、年間数千億ドルの効果があります。金融危機と比べても非常に大きな額です。
これは、より良い教育によって脳の発達レベルを高め、機能低下までの時間を延ばすことの効果を示す一例に過ぎません。スポーツ、手作業、演劇など、すべてを含め、世界規模で計算すると、その効果は計り知れません。
そのため、これを軽視することは無責任です。私たちは皆、いつか代価を払うことになるからです。信じられないかもしれませんが、西洋世界では人々の知能が向上する「フリン効果」が見られましたが、15年前から9カ国で逆転しています。
平均寿命という別の指標を見ても、アメリカでは測定開始以来初めて低下し、さらに低下し続けると予測されています。ドイツ最年少の2型糖尿病患者は5歳です。
若い世代に関して、私たちは多くの間違いを犯していることを明確に指摘する必要があります。若者を非難するのは完全な間違いです。彼らには責任がありません。若者の発達と環境整備の責任は私たちにあります。
メディアに関するあらゆる誇大宣伝や、子どもたちに害を与えるものを見て、私たちが行っている対策の少なさを考えると、問題は深刻です。私はバーデン・ヴュルテンベルクの出身ですが、そこでは1日中画面の前に座ることが推奨され、音楽やスポーツの授業は削減され、演劇は元々ありませんでした。
すべてが削減されており、これは非常に悪い状況です。私たちはそれを知っています。今日ここにいない人々にも伝えてください。この情報を自分で検証することもできます。運動やその他の脳の発達に重要な活動が、特に子ども時代と若い時期にいかに重要かを本当に理解している人が増えれば、変化が起こるでしょう。
私たち全員、特に次の世代にとって重要です。彼らの健康と教育を、世界の5大企業の利益追求に任せておくことは無責任です。ありがとうございました。
[音楽と拍手]
私も感動しました。講演中、何度も「スポーツをたくさんやってきて良かった」と自分を褒めました。シュピッツァー教授への質問はありますか？このような機会はそう頻繁にはないと思います。
とても興味深かったです。アイススケートの指導者として、手で触れることの重要性について質問があります。体全体で理解することも重要だと思います。例えば、氷上を滑る時、体全体を異なる環境で使います。実生活のすべての課題に、より体を使うべきだと思います。手で触れることだけが重要なのでしょうか？スポーツや全身運動との関係はどうなのでしょうか？
手は運動の最も顕著な例として挙げましたが、実際には素晴らしいロボットアームと感覚器官を持っています。私たちはそれを十分に認識していません。デバイスを使って画面を撫でるだけの行為は、すべての間違いの典型例です。
1日中ソファーに座って時々画面を触るだけでは、体全体が脳の中で退化してしまいます。体からの入力が少なくなり、複雑な運動パターンを処理したり生成したりする必要がなくなるからです。
そのため、跳躍さえできなくなります。シュトゥットガルトの子どもの4分の1が、就学時に7回連続して跳ぶことができないのです。これは深刻な問題です。さらに悪化する前に、何を待っているのでしょうか？
アイススケートの指導者としての指摘は全くその通りです。問題は、体育が教育の一部であることを多くの教育者が理解していないことです。「体育は無駄だ。女子は常に生理を理由に参加せず、男子も逃げ出す。学校から完全に除外できないか。教育とは関係ない」という意見さえあります。
これは完全な誤りです。しかし、このように考える影響力のある教育者がいます。これは、バーデン・ヴュルテンベルクの教育大学の学長の言葉を引用したものです。脳にとってスポーツがいかに重要かを理解していない人々がいることは恐ろしいことです。
もう一つの質問があります。おはようございます。カトリン・ヘアファートと申します。スポーツ重視の小学校の校長をしています。このような講演を文部省などの政治家にどの程度行っているのでしょうか？上からの責任が私たちに委ねられ、スポーツ、運動、音楽、自己主導型学習により大きな意味を持たせることができればと思います。
文部省はこれを知りたがりません。はっきり言って、彼らは知りたくないのです。連邦議会も知りたくありません。これは文書で証明できます。「デジタル認知症」を書いた後、メディアに関する調査委員会から「あなたを招待したかったが、他のメンバーが反対した」というメールを受け取りました。
メディアに関する調査委員会は連邦議会に助言しますが、その報告書はアップル、グーグル、マイクロソフトが書いたかのようです。理由があります。専門家リストを見ると、メディア研究所の教授たちが並んでいますが、これらの研究所は100%メディア企業から資金提供を受けています。
マクドナルドに生徒が何を食べるべきか尋ねれば、答えは明らかです。同様に、メディア関係者に学校で何が必要か尋ねれば、「もっとメディアを」と答えるでしょう。
文部大臣が提唱する、すべての教室のデジタル化に50億ユーロを投資し、授業でのスマートフォン使用を増やすという提案を真剣に実施すれば、学習効果が20%低下することを示す研究が多数あります。データは悲惨で、すべての研究が同じ結果を示しています。
私は例外を知りません。もし反対の結果を示す研究をご存じでしたら、教えてください。毎日探していますが見つかりません。時々、テレビの生放送で「そのような研究がある」と主張する人がいますが、調べてみると存在しないことが分かります。生放送で嘘をつかれることもあります。
政治家たちは私たちの話を聞きたがりません。知りたがらないのです。彼らは「子どもたちがこれらを使えるようにする必要がある」と言いますが、皮肉なことに、インターネットアクセス付きのノートパソコンを使用したクラスでは、コンピュータとインターネットの使用能力が向上しなかったことが研究で示されています。
数学、生物、英語の成績が向上しなかっただけでなく、コンピュータの使用能力も向上しませんでした。これはドイツの大規模な研究で明らかになりました。
学校でスマートフォンを禁止すると、特に成績の悪い生徒の成績が向上します。13万人の生徒を対象とした大規模なロンドンの研究です。2011年には、すべての大学生にiPhoneを配布する実験も行われ、「まだiPhoneを持っていない人は？」と尋ねたところ、たった1人でした。1年後、彼らの成績は低下していました。
教育に対するデジタル機器の危険性は分かっています。それなのに、なぜスポーツや文化活動の代わりにデジタル化を推進するのでしょうか。メルケル首相は「人間は遊ぶところにこそ真の人間である」というシラーの言葉を引用しますが、ここでいう「遊び」が単なるシューティングゲームだと思っているのです。
彼らがこれほど間違っている限り、私はあなたの質問に個人的にしか答えられません。なぜなら、実際にはこうなのです。「シュピッツァーについて」でグーグル検索すると、バーデン・ヴュルテンベルク州メディアセンターが文部省の依頼で作成した文書が見つかります。そこには、このような講演で私がドイツの若者に対して罪を犯していると書かれているのです。これが文部省の依頼による文書なのです。ここまで来ているのです。