Все больше исследований доказывают, что физические упражнения могут улучшить работу головного мозга и отсрочить или предотвратить развитие нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона. Хотя лежащие в основе механизмы остаются неясными, недавние исследования показывают, что вызванная физической нагрузкой активация периферических систем и органов, таких как мышцы, кишечник, печень и жировая ткань, могут влиять на пластичность нервной системы. В научном журнале Brain Plasticity представлены новые данные и понимание нейронной пластичности и роли периферийных факторов в когнитивном здоровье.
Новизна исследования
Быо обнаружено, что катепсин В (КТСB), миокин и нейротрофический фактор головного мозга (НФГМ) обладают устойчивыми нейропротекторными эффектами. В новом исследовании, ученые изучили, приведет ли увеличение интенсивности аэробных упражнений к увеличению количества КТСB и НФГМ, циркулирующих в крови.
Материалы и методы исследования
Шестнадцать молодых здоровых испытуемых выполнили аэробные упражнения на беговой дорожке с максимальной нагрузкой, а затем на 40%, 60% и 80% мощности. Циркулирующие КТСB и НФГМ измеряли в образцах крови, взятых после каждой тренировки. Также белок КТСB, белок НФГМ и экспрессию мРНК анализировали в скелетной ткани.
Результаты научной работы
Исследователи обнаружили, что упражнения высокой интенсивности повышают уровень циркулирующего КТСB у молодых людей сразу после тренировки и что ткань скелетных мышц экспрессирует белок КТСB и НФГМ.
«КТСB и НФГМ являются многообещающими терапевтическими мишенями, которые могут задержать начало и прогрессирование когнитивных нарушений», — считает автор исследования Джейкоб Хаус (Jacob Haus) из Мичиганского университета (University of Michigan). «Необходимы будущие исследования для выяснения механизмов, регулирующих их высвобождение, переработку и специфическую роль типа волокон в скелетной мышечной ткани».
Как упражнения влияют на головной мозг?
В статье также указывается о новых исследованиях, согласно которым КТСB может влиять на когнитивные функции, моделируя скорость обработки данных, и что интервальные упражнения как умеренной, так и высокой интенсивности повышают уровень НФГМ в сыворотке крови.
Хотя хорошо известно, что физические упражнения защищают центральную нервную систему, однако только недавно было обнаружено, что они зависят от эндокринной способности скелетных мышц.
В своем обзоре соавторы исследования Мамта Рай (Mamta Rai) и Фабио Демонтис (Fabio Demontis) доказали влияние миокинов, метаболитов и других нетрадиционных факторов, которые опосредуют эффекты связи мышцы-мозг и мышцы-сетчатка на нейрогенез, синтез нейромедиаторов, протеостаз, настроение, сон, когнитивные функции и пищевое поведение после физических упражнений.
«Мы предполагаем, что адаптация передачи сигналов от мышц к центральной нервной системе путем модуляции миокинов и миометаболитов может бороться с возрастной нейродегенерацией и заболеваниями мозга, на которые влияют системные сигналы», — комментируют ученые.
«Исследования, собранные в этом номере, подтверждают важность физических упражнений для функции памяти», — заключает приглашенный редактор Кристиан Вранн (Christiane Wrann) из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School). «Мы рады поделиться этим захватывающим специальным выпуском. В ближайшие годы, вероятно, будет открыто еще много системных молекул, имеющих отношение к мозгу, и они могут послужить основой для новых терапевтических подходов к нейродегенеративным заболеваниям».
Авторы другого исследования выяснили, как жирная пища вредит нашему головному мозгу.
Физические упражнения улучшают приток крови к головному мозгу — исследование