При занятиях спортом мышцы вырабатывают особый белок FNDC5 (белок 5, содержащий домен фибронектина тип III), часть которого попадает в кровоток, в результате чего увеличивается производство нейротрофического фактора (BDNF) в гиппокампе, где и происходит нейрогенез — рост новых нейронов. BDNF — это белок, который поддерживает рост и дифференциацию новых нейронов, одно из самых важных веществ при нейрогенезе.
В 2008 году профессор Гарвардского университета доктор Джон Рэйти впервые назвал BDNF «чудо-удобрением для мозга».
В ходе одного из исследований нейроны в лабораторных условиях обрабатывали BDNF, и те внезапно отращивали новые дендриты(1). BDNF стимулирует нейрогенез, защищает нейроны, отвечает за их восстановление, выживание клеток и пластичность синапсов, а также определяет нашу способность к обучению и сохранению воспоминаний(2).
Чтобы снабжать новые клетки мозга энергией, нужно, чтобы процесс митогенеза — роста новых митохондрий тоже происходил хорошо. И, как не удивительно, помимо холодный термогенеза, именно физические упражнения стимулируют выработку важного белка PGC-1 альфа (коактиватор-1 альфа/гамма-рецептора пероксисомы, активируемый пролифератором), который регулирует метаболизм и митогенез, способствует появлению новых митохондрий(3).
Ученым было известно о связи BDNF и физических упражнений, но только в 2013 году они обнаружили связь между BDNF и PGC-1 альфа. Оказалось, что увеличение уровня PGC-1 альфа стимулирует выработку FNDC5, что приводит к еще большему повышению BDNF(4).
Ничего удивительного, что процессы зарождения новых нейронов и митохондрий связаны между собой, но как же здорово знать, что простые физические упражнения позволяют создавать новые клетки мозга и митохондрии, чтобы снабжать их энергией.
Не так давно ученые установили еще один удивительный факт о связи физической активности и производительности мозга. Выяснилось, что упражнения снижают активность костного морфогенетического белка (BMP) — белка, сокращающего уровень нейрогенеза, — и увеличивают содержание белка семейства Noggin, который противостоит BMP и, в свою очередь, повышает нейрогенез(5). Упражнения не только делают вас сильнее, они помогают выжить самым сильным митохондриям.
Так происходит потому, что физическая нагрузка снижает содержание белка mTOR, благодаря чему тело избавляется от слабых, плохо работающих или мутировавших клеток: оно либо убивает их, либо делает сильнее. Если поврежденные митохондрии не мешают вам работать, а ослабшие набираются сил, выработка энергии значительно возрастает. Исследования говорят о том, что более сильные митохондрии сокращают риск развития многих нейродегенеративных заболеваний и даже обеспечивают нейрозащитный эффект при болезни Паркинсона(6).
Возможно, вы уже знаете, что регулярные физические упражнения снижают уровень сахара в крови и делают вас более чувствительными к инсулину. Вы не только остаетесь стройными, но также поддерживаете стабильный уровень энергии и повышаете выработку эндорфинов. Вообще исследования показывают, что для борьбы со стрессом регулярные тренировки гораздо полезнее, чем антидепрессанты(7). Наконец, упражнения улучшают циркуляцию крови, а значит, ткани лучше снабжаются кислородом, митохондрии быстрее вырабатывают энергию, а печень быстрее вымывает токсины.
Новые нейроны, новые митохондрии, меньше токсинов и меньше поврежденных митохондрий. К тому же более стабильный уровень энергии и меньшая вероятность депрессии. Вы уже готовы рвануть в спортзал? Думаю, да. Но помните: не все упражнения одинаково полезны. Различные варианты физической нагрузки дают разные преимущества — и физические, и ментальные, так что важно составить сбалансированный план тренировок, чтобы добиться от них максимума.
В следующей статье читайте о том, какие виды спортивных занятий полезнее всего для вашего мозга.