Упражнения ускоряют кровоток в мозге: что происходит дальше? Tribunsky.RU

Общепринятое объяснение пользы регулярных физических нагрузок для мозга основывается на улучшении кровообращения, ослаблении стресса и усилении сердечной активности, однако всё это никак не объясняло, каким образом физическая активность влияет непосредственно на нервные клетки. Подсказки появились благодаря исследованиям на животных.

В рамках эксперимента, результаты которого недавно были опубликованы в журнале Brain Research (1), одна группа молодых взрослых мышей четыре недели подряд свободно бегала в колесе, тогда как другая оставалась пассивной. Через месяц ученые выделили у активных мышей внеклеточные везикулы — молекулярные «пакеты», содержащие белки и генетический материал, — и ввели их пассивным.

Получив за четыре недели восемь таких инъекций (по две в неделю), пассивные мыши вырастили в области гиппокампа (связанной с памятью) примерно на 50% больше новых мозговых клеток по сравнению с их пассивными собратьями, не получавшими инъекций. Большинство новых клеток развились в зрелые нейроны, что называется нейрогенезом.

Что касается человека, то в научной среде дискуссия относительно значимости нейрогенеза для параметров работы мозга продолжается.

Первый автор эксперимента Меган Коннолли (Meghan Connolly), постдокторант Университета Альберты, сообщила, что была поражена специфичностью результатов эксперимента — везикулы бегавших мышей, способствовали росту нейронов, в то время как везикулы малоподвижных животных ничего подобного не делали.

Учёные пока не знают, проникали ли везикулы в мозг самостоятельно или действовали косвенно через другие механизмы, но Коннолли пояснила, что они содержат множество белков, связанных с антиоксидантной защитой и нейрогенезом.

Стоит отметить, что этот всплеск образования новых мозговых клеток важен лишь в том случае, если они выживают, чтобы встроиться в существующую структуру мозга, сказал Пол Люкассен (Paul Lucassen), невролог Амстердамского университета, не участвовавший в данном эксперименте. По его словам, их работа была сфокусирована на «новых нейронах, которым нужны еще недели, чтобы вырасти и подключиться к существующим мозговым цепочкам». «Только найдя свое место в сети, они смогут участвовать в процессах обучения и запоминания».

Коннолли сказала, что следующим шагом будет проверка способности везикулы восстановить нейрогенез и улучшить память при заболеваниях головного мозга.

Анонсы статей смотрите в MAX или Telegram

В другом исследовании, опубликованном ранее в этом же году в журнале iScience (2), ученые использовали хорошо зарекомендовавшую себя модель болезни Альцгеймера у мышей. При этом заболевании нейроны постепенно теряют функциональность и погибают частично из-за накопления аномальных белков, включая амилоиды и тау-белок.

В эксперименте одна группа мышей бегала в колесе шесть месяцев, а другая оставалась малоподвижной. В результате по сравнению со своими пассивными сверстниками физически активные мыши показали меньшее накопление амилоида в коре головного мозга, повышенную метаболическую активность и более крепкую память.

В другой части этого же исследования ученые вводили везикулы от недавно тренировавшихся мышей малоподвижным животным с болезнью Альцгеймера. Везикулы, введенные через нос, воспроизводили положительные метаболические эффекты, но не улучшили память и не уменьшили накопление амилоидов.

Марк Феббрио (Mark Febbraio), профессор Университета Монаша и участник научной группы, пояснил, что метод интраназальной доставки мог повлиять на результаты в части памяти, поскольку требует легкой анестезии. Теперь его исследовательская группа проводит эксперименты с участием человека, сравнивая везикулы, движущиеся во время физической нагрузки к мозгу и от него.

Предварительные результаты указывают на то, что направляющиеся к мозгу везикулы содержат большее количество белков, влияющих на его работу.

Однако везикулы могут быть всего лишь одним элементом всей структуры. Результаты других исследований с участием человека (3) позволяют предположить, что регулярная физическая нагрузка улучшает работу мозга посредством множества биологических путей.

Как выразился Йорам Мал (Joram Mul), специалист по нейробиологии упражнений из Амстердамского университета, физическая работы приводит в движение весь организм — мышцы, нервы и даже кишечные микробы. «Это комплексный эффект, — сказал он, — всё объясняет не единственный фактор, а целая симфония факторов и процессов, проходящая в идеальной гармонии.

Подпишитесь на мой Telegram или вКонтакте и вы всегда будете в курсе новых публикаций о тренировках, питании, здоровье.