生命にはエネルギーが必要です。エネルギーを無駄にするとエネルギーは消えてしまいます。この原則が常に生物の進化を形作ってきました。食料は通常不足していたため、エネルギー効率も人類の発展の歴史において重要な役割を果たしました。こうして私たちの先祖は省エネの専門家へと成長していきました。エネルギーが非常に豊富にあったときは、必要なときに備えて脂肪沈着の形で蓄えられました。この概念が深刻な問題を引き起こすのは、裕福な社会においてのみです。これらに対抗するには、運動によるエネルギー消費量の増加が最適な方法です。しかし、バーナビーにあるカナダのサイモン・フレイザー大学のチームの研究結果が明らかにしたように、私たちの省エネの伝統は問題のある影響も及ぼしています。
「抑制装置」が最適化の才能を明らかにする
研究者らは、さまざまな移動方法があるにもかかわらず、なぜ人々が特定の方法で移動するのかを理解したいと考えました。この疑問に対処するために、彼らは、正常な動作が妨げられたときに、私たちの体がどのように動作に適応するかを調べました。これを行うために、彼らは特別なデバイスを装着した被験者のランニング行動を分析しました。このいわゆる外骨格を使用して、研究者らは被験者の動きに影響を与えることができ、特定の方法で動きを阻害したり、特定の領域の抵抗を高めたりすることができました。したがって、研究参加者はランニング時にこれらの障害に適応する必要がありました。
このようにして、研究者らは被験者がエネルギーを節約しながら新しいルールに適応できるかどうかを判断することができた。実際、彼らは数分以内にランニング動作を新たなエネルギー最適値に調整することができたことが判明しました。エネルギー節約が 5% 未満であった場合でも、被験者はこの適応行動に直感的に反応しました。研究者らによると、この最適化動作はランニングだけでなく、他の一連の動作にも典型的なものであると考えられます。
プログラムされた怠惰
研究者らによると、これらの観察は、誰もが知っている他の省エネ行動と一致しているという。「私たちは最短距離で歩くことを選択したり、立つよりも座ることを好む」と共著者のマックス・ドネラン氏は例として挙げている。 「私たちは今、怠惰の生理学的根拠を示しました。私たちが走っているときでさえ、私たちの神経系は常に私たちの運動パターンを監視し、最適化して、できるだけ安く移動できるようにしています」とドネラン氏は言います。
研究者らは現在、この驚くほど洗練された能力の背景をさらに調査したいと考えている。特定の運動のエネルギーコストをどのように記録するのでしょうか?彼らはまた、人体がどのようにして複雑な最適化を達成するのかを知りたいと考えています。 「ランニングには文字通り何万もの筋肉ユニットの調整が必要です。どうすれば最適な組み合わせをそんなに早く見つけられるのでしょうか?」ドネラン氏は語った。研究者らによると、すでに明らかなことが 1 つあるようです。これほどゆっくりと実行するには、非常に賢くなければならないということです。
