Cvičení zlepšuje kognitivní schopnosti: Nová data o volně se pohybujících molekulách
Vědci už léta vědí, že fyzická aktivita je pro mozek neuvěřitelně prospěšná. Zlepšuje paměť, kognitivní funkce a dokonce chrání před neurodegenerativními onemocněními, jako je Alzheimerova choroba. Ale přesný mechanismus tohoto stimulačního účinku na mozek zůstal záhadou.
Zatímco lepší oběh, snížení stresu a silnější srdce jsou spojeny s fyzickou aktivitou, nevysvětlují plně, jak cvičení ovlivňuje miliardy neuronů v našem mozku. Povzbuzení nového výzkumu na myších naznačuje, že odpověď může být skryta v malých balíčcích nazývaných extracelulární vezikuly, které cestují krevním řečištěm.
Představte si tyto vezikuly jako molekulární kurýry doručující důležité informace: proteiny a genetický materiál. Ve studii publikované v časopise Brain Research vědci zjistili, že mladé dospělé myši, které čtyři týdny běhaly na kolech, měly krev bohatou na tyto vezikuly, zejména ty, které obsahovaly molekuly spojené s antioxidační obranou a neurogenezí (tvorbou nových mozkových buněk).
Když vědci vstříkli tyto „vycvičené“ vezikuly do neaktivních myší, stala se překvapivá věc: Neaktivní myši produkovaly asi o 50 % více nových mozkových buněk v hippocampu, což je oblast, která hraje důležitou roli v učení a paměti. Důležité je, že většina těchto nových buněk se vyvinula ve funkční neurony.
Meghan Connolly, která studii vedla, byla překvapena specifičností účinku. Vezikuly z běžících myší stimulovaly růst neuronů, zatímco váčky ze sedavých myší nikoli. Ačkoli není jasné, zda tyto vezikuly vstupují do mozku přímo nebo působí nepřímo prostřednictvím jiných signálů, přítomnost těchto proteinů podporujících neurogenezi je silnou indikací.
Toto zvýšení počtu nových neuronů je povzbudivé, ale může být skutečně užitečné pouze tehdy, pokud přežijí a začlení se do stávajících mozkových sítí. „Tyto nově vytvořené neurony potřebují ještě několik týdnů, aby vyrostly a spojily se se stávajícími sítěmi v mozku,“ vysvětluje Paul Lucassen, neurovědec, který se na studii nepodílel. Jen tak mohou smysluplně přispívat k učení a paměti.
Jsou zapotřebí další studie, aby se potvrdilo, zda tyto vezikuly mohou obnovit neurogenezi a zlepšit paměť na zvířecích modelech mozkových chorob. Tuto vzrušující cestu již někteří badatelé zkoumají.
V jiné studii publikované v časopise iScience použili vědci myší model Alzheimerovy choroby. Zjistili, že fyzicky aktivní myši měly menší akumulaci amyloidu (charakteristický znak Alzheimerovy choroby) v mozkové kůře a měly lepší metabolické funkce a paměť ve srovnání s neaktivními myšmi. Je zajímavé, že když byly vezikuly z cvičených myší dodány nazálně naivním zvířecím modelům Alzheimerovy choroby, replikovaly některé z těchto metabolických výhod, ale významně nezlepšily paměť ani nesnížily hladiny amyloidu.
Vědci spekulují, že způsob porodu (včetně lehké anestezie) mohl ovlivnit výsledky paměti. V současné době probíhají další experimenty na lidech, které porovnávají pohyb vezikul tam a zpět z mozku během fyzické aktivity. První poznatky naznačují, že vezikuly vázané na mozek mohou být obohaceny o proteiny, o kterých je známo, že ovlivňují kognitivní funkce.
I když jsou tito drobní vezikulární poslové plní příslibů, je důležité si uvědomit, že fyzická aktivita pravděpodobně ovlivňuje mozek prostřednictvím mnoha vzájemně propojených cest. Yoram Mul, neurovědec, který studuje účinky cvičení na mozek, to vyjadřuje dokonale: „Je to celkový účinek těla, nikoli jediný faktor, který vše vysvětluje, ale spíše symfonie mnoha faktorů a procesů fungujících v dokonalé harmonii.“ Fyzická aktivita spustí řetězec pozitivních změn v celém našem těle – svaly, nervy, dokonce i střevní mikroby – což v konečném důsledku prospívá mozku.
