Белое вещество головного мозга — это участки центральной нервной системы, которые состоят из миелинизированных аксонов. Миелин — это сегментированная оболочка, которая изолирует аксоны и обеспечивает проведение нервных сигналов.
Название «белое вещество» происходит от бледного цвета липидов, которые составляют миелин. С возрастом вероятность потери миелина увеличивается, что может привести к различным нейродегенеративным патологиям, включая болезнь Альцгеймера, Паркинсона и рассеянный склероз.
Связь между кардиореспираторной работоспособностью и целостностью белого вещества
Исследователи давно подозревают, что между кардиореспираторной работоспособностью человека и целостностью белого вещества мозга существует взаимосвязь. Однако отсутствие конкретных доказательств побудило Национальные институты здравоохранения провести исследование, которое теперь опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Для установления корреляции между состоянием сердечно-сосудистой системы и миелинизацией мозга исследователи набрали группу из 125 участников в возрасте от 22 до 94 лет. Их кардиореспираторную работоспособность оценивали как максимальную скорость потребления кислорода (VO2max), а содержание миелина определяли как водную фракцию миелина.
Предыдущие исследования не смогли изолировать миелин от других веществ мозга из-за традиционных методов. Однако новый метод МРТ, используемый в этом исследовании, более чувствителен и специфичен для измерения содержания миелина in vivo.
Результаты исследования
Исследователи сообщают, что более высокая кардиореспираторная работоспособность сильно коррелирует с большей миелинизацией головного мозга. Кроме того, более высокая кардиореспираторная работоспособность была связана с лучшей целостностью миелина, особенно у участников среднего и старшего возраста.
Значительную положительную корреляцию между двумя показателями обнаружили в лобных долях и путях белого вещества — областях, подверженных ранней дегенерации, связанной с неврологическими расстройствами в начале старости. Исследователи предполагают, что кардиореспираторная подготовленность может защищать эти чувствительные области мозга.
Хотя исследователи не смогли установить причинно-следственную связь между улучшением кардиореспираторной работоспособности и улучшением целостности миелина, они считают, что их результаты представляют собой лишь корреляцию. Однако они отмечают, что их результаты показывают, что кардиореспираторная работоспособность может быть ценным индикатором общего состояния здоровья и потенциальной целью для вмешательств, направленных на укрепление здоровья мозга.
Исследователи также отмечают связь аэробных упражнений с нейрозащитными адаптациями в мозге и активацией нейротрофинов и нейротрофического фактора головного мозга, что увеличивает функцию митохондрий мозга. Снижение функции митохондрий ранее было связано с заболеваниями, возникающими в результате демиелинизации.
Будущие исследования могут использовать эту работу для изучения взаимосвязи между физической подготовленностью, здоровьем мозга и целостностью миелина для поддержки старения мозга и предотвращения неврологических расстройств.
Литература:
Evidence of association between higher cardiorespiratory fitness and higher cerebral myelination in aging. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.2402813121