訓練で神経系を鍛えて筋力の出力が上がる仕組みはなぜですか？

質問

神経が太くなるためでしょうか、もしくは
神経の接続部分（シナプス？）に何か変化があるからなのでしょうか？

それと、もう一つ質問なのですが、
訓練によって一度出力が上がった神経はしばらく置いておくと
また出力が下がることもあるのでしょうか？

すみません、どなたかお願いします。

回答No.2

ruehas · ベストアンサー

こんにちは。

＞神経が太くなるためでしょうか、もしくは神経の接続部分（シナプス？）に何か変化があるからなのでしょうか？

トレーニングによって運動命令の伝達が繰り返されますと、運動神経終末と筋細胞受容体の間で「シナプス接合の可塑的変化」が起こり、「神経伝達の効率が良くなる」です。
運動神経終末から放出されるＡｃｈ（アセチルコリン）の分泌量が増える、あるいはそれを受け取る筋細胞受容体の感度が良くなるといった変化が起こり、これによって運動命令が筋肉に伝わりやすくなります。

＞それと、もう一つ質問なのですが、訓練によって一度出力が上がった神経はしばらく置いておくとまた出力が下がることもあるのでしょうか？

色々と調べてみましたが、これに就きましてはいまいち確証が掴めませんでしたので、その点はちょっとご了承下さい。
「シナプス接合の可塑的変化」といいますのは、神経細胞同士が信号をやり取りすることによって起こるものです。そして、この変化が記憶されることを「学習」といいます。
大脳皮質における「長期記憶」といいますのは神経細胞内で行われる「機能たんぱく質の合成」によって物理的に固定されるものです。このため、学習結果が長期保持されると考えられているわけですが、まず、運動神経細胞には確かこのような機能はないはずです。
次に、運動神経終末で起こる促進効果は入力による「正の可塑性」です。では、逆に信号の入力が遮断されますならば、これに対しては「負の可塑性」が発生するか、あるいは不要となれば元の状態までは衰退する、末梢系の可塑的変化といいますのは、恐らくこちらの性質に従うものではないかと思います。

＞質問は、筋肉トレーニングなどによってその筋肉を鍛え始めると、最初の3ヶ月は筋肉ではなく神経系が鍛えられて意識的な限界を引き上げて心理的限界を生理的限界近くまで出力が上げられるようになる、とよく聞きます。

運動命令といいますのは神経系の仕事でありますから、順番からいって、まずこちらが先に準備を整えなければ目的の効果を得ることはできないはずです。
「心理的限界」というのがどのようなものかはちょっと分かりませんが、ここには「気合を入れる」など、自律神経系を介して「身体の生理状態を一時的に引き上げる」といったことも含まれると思います。ですが、トレーニングによる身体機能の向上といいますのは忍術の修行ではありませんから、それはやはり、運動神経系における学習結果が効果的に運用され、これによって「それまでの生理的限界が引き上げられる」ということを意味するものではないでしょうか。
例えば、テニスや楽器の演奏など、それまで使うことのなかった機能を働かせるためには、まず運動命令を司る大脳や小脳に「運動計画」や「手順」などが学習されなければなりません。これにより、目的の運動神経に正しい信号が送られるようになりますと、神経終末で可塑的変化が起こります。ですから、実際の筋肉を鍛えるための「運動刺激」が発生するようになるのは必然的にこのあとという順番になります。
では、これに対しまして、腕を曲げるといった通常の運動機能の場合は特別な学習というものが要りませんので、例えばウェイト・トレーニングなど単純なものであるならば心理限界の引き上げはほとんど無意味ということになります。ですが、訓練の効果を上げるためには、やはり正しい姿勢や正しい呼吸といったものの協調も必要です。ならば、アスリートの訓練ともなりますと、我々とは違い、その神経系の働きひとつひとつがたいへん洗練されているのではないかと思います。でなければ、限界を引き上げるなんてことはできませんよね。

＞そして、トレーニングで神経系が発達する（という表現が正しいのか分からないのですが・・・）というのは、しばらくしたらまた元に戻るのでしょうか？

この表現は決して間違っていないと思います。
このように、心理的限界といいますのは、生理学的には「神経系の学習効果」であり、それは精神力とはまた別物だと思います。
そして、先に末梢系における可塑的変化は衰退するものであると述べましたが、運動命令や運動記憶を司る中枢系における学習記憶といいますのは、こちらはそのほとんどが長期記憶に当たります。ですから、例えばキャッチ・ボールですとか自転車に乗るといった、このような「運動の手続き」といいますのは、一度覚えてしまえばまず忘れることはないです。
では、我々がこの手続きを習得し、正しく再現するためには、やはり必ずやある程度の訓練によって神経系の機能を引き上げなければならないということになります。そして、もちろん筋肉も鍛えなければ自転車を速く走らせることはできません。ならば、これによって筋肉の発達が追従してきますならば、我々の脳はまた新たなる限界を迎えることになります。高々自転車ですが、果たしてこの生理的限界を乗り越えたのが競輪の選手ではないでしょうか。

お礼

ありがとうございます！知りたかったことがまさによく理解できました。
教えていただいた内容を元にさらに自分なりにも考えていけそうです。
本当にありがとうございました！

回答No.1

akira-45

神経を司るのはホルモンの分泌です。筋肉を動かす速度の強弱・負荷のかけかたで分泌されるホルモンは違ってくるのだそうで現在研究段階なのだそうです。ホルモンの分泌は一定ではないので上がりっぱなしはないと思いますよ。

補足

すみません、ご回答を見てもしかしてと思ったんですが、
わたしの質問を一部補足させてください。

質問は、
筋肉トレーニングなどによってその筋肉を鍛え始めると、最初の3ヶ月は筋肉ではなく神経系が鍛えられて意識的な限界を引き上げて心理的限界を生理的限界近くまで出力が上げられるようになる、とよく聞きます。このときに言われる筋肉の出力が上がるようになるという仕組みを教えていただけないでしょうか？
そして、トレーニングで神経系が発達する（という表現が正しいのか分からないのですが・・・）というのは、しばらくしたらまた元に戻るのでしょうか？ということでした。

すみません。もしご存知でしたら教えていただけると幸いです。