Вправа покращує когнітивні здібності: нові дані про молекули, що вільно рухаються
Протягом багатьох років вчені знали, що фізична активність неймовірно корисна для мозку. Він покращує пам’ять, когнітивні функції і навіть захищає від нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера. Але точний механізм цього стимулюючого впливу на мозок залишався загадкою.
Хоча кращий кровообіг, зниження стресу та міцніше серце пов’язані з фізичною активністю, вони не повністю пояснюють, як фізичні вправи впливають на мільярди нейронів у нашому мозку. Обнадійливі нові дослідження на мишах припускають, що відповідь може бути прихована в крихітних пакетах, званих позаклітинними везикулами, які подорожують через кровотік.
Подумайте про ці везикули як про молекулярних кур’єрів, які доставляють важливу інформацію: білки та генетичний матеріал. У дослідженні, опублікованому в журналі Brain Research, вчені виявили, що молоді дорослі миші, які бігали на колесах протягом чотирьох тижнів, мали кров, багату цими везикулами, особливо тими, що містять молекули, пов’язані з антиоксидантним захистом і нейрогенезом (утворенням нових клітин мозку).
Коли дослідники ввели ці «навчені» везикули неактивним мишам, сталася дивовижна річ: неактивні миші виробили приблизно на 50% більше нових клітин мозку в гіпокампі, області, яка відіграє важливу роль у навчанні та пам’яті. Важливо, що більшість цих нових клітин перетворилися на функціональні нейрони.
Меган Конноллі, яка керувала дослідженням, була здивована специфічністю ефекту. Везикули від мишей, що бігають, стимулювали ріст нейронів, тоді як везикули від сидячих мишей – ні. Хоча незрозуміло, чи ці везикули потрапляють у мозок безпосередньо чи діють опосередковано через інші сигнали, наявність цих білків, що сприяють нейрогенезу, є вагомим свідченням.
Це збільшення кількості нових нейронів обнадіює, але воно може бути справді корисним, лише якщо вони виживуть і інтегруються в існуючі мережі мозку. «Цим новоутвореним нейронам ще потрібно кілька тижнів, щоб вирости та підключитися до існуючих мереж у мозку», — пояснює Пол Лукассен, нейробіолог, який не брав участі в дослідженні. Лише тоді вони зможуть суттєво сприяти навчанню та пам’яті.
Потрібні подальші дослідження, щоб підтвердити, чи можуть ці везикули відновлювати нейрогенез і покращувати пам’ять на тваринних моделях захворювань мозку. Цей захоплюючий шлях уже досліджують деякі дослідники.
В іншому дослідженні, опублікованому в журналі iScience, вчені використовували мишачу модель хвороби Альцгеймера. Вони виявили, що фізично активні миші мали менше накопичення амілоїду (відмітна ознака хвороби Альцгеймера) у корі головного мозку та мали кращі метаболічні функції та пам’ять порівняно з неактивними мишами. Цікаво, що коли везикули від тренованих мишей доставляли назально тваринним моделям хвороби Альцгеймера, вони відтворювали деякі з цих метаболічних переваг, але суттєво не покращували пам’ять і не знижували рівні амілоїду.
Дослідники припускають, що спосіб пологів (включаючи легкий наркоз) міг вплинути на результати пам’яті. Зараз проводяться додаткові експерименти на людях, які порівнюють рух везикул вперед і назад від мозку під час фізичної активності. Ранні відкриття натякають на те, що везикули, пов’язані з мозком, можуть бути збагачені білками, які, як відомо, впливають на когнітивні функції.
Хоча ці крихітні везикулярні месенджери багатообіцяючі, важливо пам’ятати, що фізична активність, ймовірно, впливає на мозок через багато взаємопов’язаних шляхів. Йорам Мул, нейробіолог, який вивчає вплив фізичних вправ на мозок, прекрасно формулює це: «Це загальний вплив на тіло, а не окремий фактор, який пояснює все, а скоріше симфонія багатьох факторів і процесів, що діють у ідеальній гармонії». Фізична активність запускає ланцюжок позитивних змін у всьому нашому тілі — м’язах, нервах, навіть кишкових мікробах — зрештою приносячи користь мозку.
