- Новое исследование показало, что физические упражнения могут стимулировать молекулы, стимулирующие работу мозга, когда мышцы активны.
- Иннервируя модели мышечной ткани, исследователи обнаружили, что те же нервы, которые сигнализируют мышцам о движении, также могут посылать нейротрофические факторы — тип биомолекулы — в мозг.
- Некоторые данные свидетельствуют о том, что физические упражнения могут обратить вспять или замедлить снижение когнитивных функций, связанное со старением, но эксперты говорят, что будущие исследования должны учитывать время и различия между людьми, чтобы увидеть, как физическая активность может повлиять на это.
Недавнее исследование показало, что физические упражнения играют важную роль в здоровье мозга, вызывая высвобождение мышцами молекул, участвующих в когнитивных функциях.
Исследование, опубликованное в Труды Национальной академии наукпоказывает, что когда нервы, стимулирующие мышцы, активируются, они также посылают сигналы в мозг, выделяя биоактивные молекулы и наночастицы, которые улучшают работу мозга.
Результаты иллюстрируют важность поддержания здоровья опорно-двигательного аппарата не только для здоровья сердечно-сосудистой системы или подвижности, но и для противодействия неврологической дегенерации, — Хёнджун Конг, доктор философии, профессор Роберта Шафера на кафедре химической и биомолекулярной инженерии Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн. рассказал автор исследования, корреспондент Медицинские новости сегодня.
Он объяснил это:
«Поддержание иннервации нейронов имеет решающее значение для того, чтобы мышцы производили биологические факторы, полезные для мозга. При регулярных мышечных сокращениях мышцы не только выделяют эти полезные факторы, но и помогают поддерживать иннервацию, необходимую нервам для продолжения передачи сигналов мышцам. Эта передача сигналов необходима для регулирования высвобождения нейротрофических факторов в мозг».
Исследование включало стимуляцию мышц глутаматом, чтобы увидеть, как на это отреагирует функция нервов. Исследователи использовали модели мышечной ткани, иннервированной и неиннервированной, и обнаружили, что иннервируемая ткань посылает больше сигналов в мозг.
Поскольку некоторые функции нейронов в мышцах могут ухудшаться с возрастом или травмой, исследователи были заинтересованы в том, чтобы выяснить, как эта потеря повлияет на здоровье мозга.
Как физические упражнения влияют на работу мозга?
В этом исследовании исследователи не наблюдали за людьми, занимающимися спортом. Скорее, они смотрели на модели мышц, а это означает, что было невозможно сделать немедленные выводы о конкретных формах упражнений и о том, как они могут различаться в зависимости от того, как они влияют на здоровье мозга.
Конг сказал, что предыдущие исследования физических упражнений и здоровья мозга обнаружили прямую корреляцию между размером гиппокампа и регулярной физической активностью. Но для этого нового исследования ученые изучили нервную систему и функции опорно-двигательного аппарата, чтобы добиться более глубокого понимания взаимодействия мозга и тела.
«Наше исследование не доказало, что физические упражнения могут напрямую улучшить когнитивные функции», — предупредил Конг. «Несколько исследований уже продемонстрировали, что регулярные физические упражнения могут улучшить когнитивные функции у взрослых. В этих исследованиях участников просили регулярно заниматься физическими упражнениями и отслеживали изменения в размере их гиппокампа».
«Результаты показывают, что люди, которые регулярно выполняют аэробные упражнения, как правило, имеют больший гиппокамп и демонстрируют лучшие результаты в тестах на пространственную память. Мы сосредоточились на том, как нейроны, связанные с мышцами, влияют на один из перекрестных путей между мышцами и мозгом».
– Хёнджун Конг, доктор философии
Райан Глатт, CPT, NBC-HWC, старший тренер по здоровью мозга и директор программы FitBrain в Тихоокеанском институте нейронаук в Санта-Монике, Калифорния, не участвовавший в этом исследовании, рассказал МНТ что, безусловно, потребуется время, чтобы полностью понять влияние физических упражнений на мозг, и будущие исследования с участием людей должны будут это учесть.
«Продолжительность, необходимая для наблюдения за влиянием упражнений на когнитивные функции, может варьироваться в зависимости от типа, интенсивности и частоты упражнений, а также индивидуальных различий в возрасте, исходных когнитивных функциях и состоянии здоровья», — сказал Глатт.
«Исследования обычно указывают на наблюдаемые эффекты в диапазоне от нескольких недель до нескольких месяцев. Для последующих исследований крайне важно учитывать эти переменные, чтобы точно оценить временные рамки», — отметил он.
Какие виды упражнений лучше всего подходят для здоровья мозга?
Регулярные физические упражнения дают некоторые заметные преимущества для здоровья мозга. Бокс, например, использовался, чтобы помочь людям с болезнью Паркинсона.
Глатт признал, что некоторые формы упражнений могут быть более эффективными, чем другие, для улучшения здоровья мозга, особенно виды деятельности, требующие когнитивных функций.
«Аэробные упражнения, такие как бег, плавание и езда на велосипеде, которые улучшают здоровье сердечно-сосудистой системы, широко известны своим положительным влиянием на функцию мозга», — сказал он.
«Однако занятия, сочетающие в себе физические и когнитивные нагрузки, такие как танцы и командные виды спорта, могут принести дополнительные преимущества из-за требований к координации, ритму и исполнительным функциям», — добавил он.
Могут ли физические упражнения обратить вспять или замедлить снижение когнитивных функций?
Конг предположил, что физическая активность потенциально может обратить вспять или замедлить снижение когнитивных функций, связанное с старением.
«С возрастом люди постепенно теряют хорошо сформированные нервно-мышечные соединения между нервами и мышцами, ухудшая способность мышц регулировать нервные сигналы и впоследствии снижая их способность выделять факторы, критически важные для функции мозга», — объяснил Конг.
«При соответствующей тренировке или стимуляции мышечных сокращений мышцы могут вырабатывать факторы, которые помогают поддерживать эти нервно-мышечные соединения, предотвращая тем самым денервацию. В результате пожилые люди все еще могут обладать функциональными иннервируемыми мышцами, способными производить важные факторы, улучшающие когнитивные функции мозга», — отметил он.
Глатт отметил, что малоподвижный образ жизни с относительно низким уровнем физической активности может быть связан с более высоким риском снижения когнитивных функций.
Но он предупредил, что среди людей существует ряд различий в отношении генетики, образа жизни и факторов окружающей среды.
«Упражнения все чаще признаются в качестве вспомогательного вмешательства для людей с нарушенными когнитивными функциями, в том числе тех, кто страдает от возрастного снижения или таких состояний, как болезнь Альцгеймера. Физическая активность может улучшить приток крови к мозгу, уменьшить воспаление и стимулировать высвобождение факторов роста, что может помочь сохранить или улучшить когнитивные функции», — сказал Глатт.
«Хотя физические упражнения полезны для поддержания когнитивного здоровья и потенциально замедляют прогрессирование ухудшения, доказательства их способности обратить вспять существующие когнитивные нарушения все еще неубедительны. Большинство исследований показывают, что физические упражнения могут способствовать замедлению темпов ухудшения состояния и улучшению общего состояния мозга, но обращение вспять установившегося когнитивного дефицита требует более обширных исследований», — предупредил он.