"Вдохните на счет пять, затем выдохните на счет пять. Делайте это в течение 20 минут дважды в день на протяжении четырех недель" - такие короткие дыхательные упражнения оказали значительное воздействие на состояние человека: вариабельность сердечного ритма добровольцев увеличивалась во время каждого упражнения, а уровень пептидов амилоид-бета, циркулирующих в их крови, снизился за четыре недели эксперимента.
Таковы результаты исследования, публикованные в журнале Nature. Такой подход может стать новаторским способом, с помощью которого как молодые, так и пожилые люди, могут снизить самостоятельно уровень амилоида бета, связанного с болезнью Альцгеймера. Это становится возможным потому, что то, как человек дышит, влияет на его сердечный ритм, который, в свою очередь, влияет на нервную систему и на то, как мозг производит белки и очищает их.
Когда человек бодрствует, он активен, то его организм обычно использует симпатическую нервную систему. Ее иногда называют системой "борьбы или бегства", однако, он также использует ее для физических упражнений, концентрации внимания и даже для создания долговременных воспоминаний. Когда симпатическая нервная система активирована, время между ударами сердца не сильно меняется. Напротив, когда активирована парасимпатическая система, частота сердечных сокращений увеличивается во время вдоха и уменьшается во время выдоха.
Когда человек находится в хорошей физической форме - его тело легко переключается между симпатической нервной системой и ее партнером, парасимпатической нервной системой. Парасимпатическую нервную систему иногда называют системой "отдыха и переваривания", она позволяет успокоиться, легко переваривать пищу и крепко спать. Когда происходят подобные действия, колебания между ударами сердца больше.
Однако, с возрастом, как выяснили ученые, человеческая способность обращаться к парасимпатической нервной системе и, следовательно, колебания сердечного ритма резко снижаются. Исследование, проведенное с помощью "умных" часов, показало, что в возрасте от двадцати до шестидесяти лет вариабельность сердечного ритма снижается в среднем на 80%. Этот вывод может частично объяснить, почему с возрастом человек начинает испытывать трудности с глубоким сном. "Мы знаем, что симпатическая и парасимпатическая системы влияют на производство и выведение пептидов и белков, связанных с болезнью Альцгеймера", - говорит профессор геронтологии Мара Мазер. "Тем не менее, было очень мало исследований о том, как эти физиологические изменения в процессе старения могут влиять на факторы, которые способствуют или не способствуют развитию болезни Альцгеймера".
Мазер и ее коллеги исследователи, попросили участников дважды в день по 20 минут выполнять упражнения с биологической обратной связью. Всем участникам прикрепили кардиомонитор, который был подключен к ноутбуку, предоставленному исследователями. Половине группы было дано указание думать о спокойных вещах, например, о пляже или прогулке в парке, или слушать спокойную музыку. При этом они должны были следить за своим пульсом, который отображался на экране ноутбука, и следить за тем, чтобы линия пульса оставалась как можно более ровной во время медитации.Другой группе было велено следить за ритмом дыхания в соответствии с показаниями кардиостимулятора на экране ноутбука - когда квадрат поднимался, они вдыхали, а когда квадрат опускался, выдыхали. Они также следили за своим пульсом, который, как правило, поднимался до максимума при вдохе и опускался до исходного уровня при выдохе. Их целью было увеличить колебания частоты сердечных сокращений, вызванные дыханием.
Исследователи взяли образцы крови до начала эксперимента и после четырех недель тренировок с биологической обратной связью. Затем исследователи изучили плазму крови участников из обеих групп на предмет наличия в ней пептидов амилоида бета. В частности, исследователи обратили внимание на два пептида - амилоид бета 40 и 42. Считается, что накопление амилоидной бета-кислоты в мозге вследствие увеличения ее производства и/или снижения ее клиренса запускает процесс болезни Альцгеймера. У здоровых взрослых людей, у которых еще нет признаков накопления амилоида в мозге, мета-анализ показывает, что более высокий уровень амилоида бета 40 и 42 в циркулирующей крови предсказывает более высокий риск развития болезни Альцгеймера.
В исследовании Мазера и ее коллег уровень обоих пептидов в плазме крови снизился в группе, которая дышала медленно и пыталась повысить вариабельность сердечного ритма (ВСР) путем увеличения колебаний. Однако, для ученых осталось неизвестным, почему количество пептидов уменьшается при повышении ВСР, сказала Джунгвон Мин, автор исследования. "Исходя из имеющихся у нас данных, можно предположить, что снижение уровня амилоида бета связано в большей степени с уменьшением его производства", - сказала она. "Но это не исключает возможности увеличения клиренса".
Из 108 участников исследования 50% была молодыми (от 18 до 30 лет), а другие 50% - пожилыми (от 55 до 80 лет). Молодые и пожилые люди продемонстрировали схожее влияние вмешательства на уровень амилоида бета в плазме крови. Это исследование, является первым, в котором было установлено, что поведенческие вмешательства могут снизить уровень пептидов амилоида бета в плазме крови. Предыдущие исследования показали, что недостаток сна и стресс могут повысить уровень амилоида бета, но снизить уровень амилоида бета с помощью поведенческих мер оказалось сложнее. "По крайней мере, на сегодняшний день физические упражнения не снизили уровень амилоида бета", - говорит Мазер. "Регулярная практика медленного дыхания с помощью биологической обратной связи по ВСР может быть недорогим и нерискованным способом снизить уровень белка в плазме и поддерживать его на низком уровне на протяжении всей взрослой жизни".