Физическите упражнения стимулират мозъчната функция чрез въздействието си върху мускулите

Ново проучване установи, че упражненията играят важна роля за здравето на мозъка, като задействат освобождаването на молекули, свързани с когнитивната функция от мускулите.

Проучване, публикувано в списание Proceedings of the National Academy of Sciences, показва, че когато нервите, които стимулират мускулите, се активират, те също изпращат сигнали до мозъка, освобождавайки биоактивни молекули и наночастици, които подобряват мозъчната функция.

Констатациите подчертават важността на поддържането на мускулно-скелетното здраве не само за сърдечно-съдовото здраве или мобилността, но и за противодействие на невродегенерацията, каза д-р Хюнджун Конг, професор в катедрата по химично и биомолекулярно инженерство в Университета на Илинойс в Урбана-Шампейн и съавтор на изследването.

Той обясни, че: „Поддържането на невронната инервация е от решаващо значение, за да могат мускулите да произвеждат биологични фактори, които са полезни за мозъка. При редовни мускулни контракции мускулите не само освобождават тези полезни фактори, но и спомагат за поддържането на инервацията, необходима за осигуряване на непрекъснатото изпращане на сигнали от нервите към мускулите. Тези сигнали са необходими за регулиране на освобождаването на невротрофични фактори към мозъка.“

Проучването стимулира мускулите с глутамат, за да види как реагира нервната функция. Изследователите използвали модели на мускулна тъкан, един инервиран и един неинервиран, и установили, че инервираната тъкан изпраща повече сигнали към мозъка.

Тъй като някои невронни функции в мускулите могат да намалеят с възрастта или нараняването, изследователите се интересували как тази загуба би се отразила на здравето на мозъка.

Как упражненията влияят на мозъчната функция?

В това проучване изследователите не са наблюдавали хора, които спортуват. Вместо това, те са изучавали модели на мускулна тъкан, което означава, че е било невъзможно да се направят директни заключения за специфични форми на упражнения и тяхното въздействие върху здравето на мозъка.

Конг каза, че предишни проучвания върху упражненията и здравето на мозъка са показали пряка връзка между размера на хипокампуса и редовната физическа активност. Но за това ново проучване изследователите са изследвали нервната система и мускулно-скелетната функция, за да разберат по-добре взаимодействията между мозъка и тялото.

„Нашето проучване не доказа как упражненията могат директно да подобрят когнитивната функция“, предупреди Конг. „Няколко проучвания вече показват, че редовните упражнения могат да подобрят когнитивната функция при възрастни. В тези проучвания участниците са били помолени да спортуват редовно и са били проследявани промените в размера на техния хипокампус.“

„Резултатите показват, че хората, които редовно правят аеробни упражнения, имат по-големи хипокампи и показват подобрени резултати в тестовете за пространствена памет. Фокусирахме се върху това как мускулно-свързаните неврони влияят на един от пътищата между мускулите и мозъка.“ — Хюнджун Конг, доктор

Райън Глат, CPT, NBC-HWC, старши треньор по здраве на мозъка и директор на програмата FitBrain в Института по неврология в Санта Моника, Калифорния, който не е участвал в проучването, каза, че ще е необходимо време, за да се разберат напълно ефектите от упражненията върху мозъка, и бъдещите проучвания върху хора ще трябва да вземат това предвид.

„Продължителността, необходима за наблюдение на ефектите от упражненията върху когнитивната функция, може да варира в зависимост от вида, интензивността и честотата на упражненията, както и от индивидуалните разлики във възрастта, изходната когнитивна функция и здравословното състояние“, каза Глат.

„Проучванията обикновено показват ефекти в период от седмици до месеци. Важно е бъдещите проучвания да вземат предвид тези променливи, за да се оцени точно времевата рамка“, каза той.

Какви видове упражнения са най-подходящи за здравето на мозъка?

Редовните упражнения имат значителни ползи за здравето на мозъка. Например, боксът се използва за подпомагане на хора с болестта на Паркинсон.

Глат отбеляза, че някои видове упражнения може да са по-ефективни от други за подобряване на здравето на мозъка, особено тези, които изискват когнитивна функция.

„Аеробните упражнения като бягане, плуване и колоездене, които подобряват сърдечно-съдовото здраве, са широко известни с положителния си ефект върху мозъчната функция“, каза той.

„Въпреки това, дейностите, които съчетават физически и когнитивни изисквания - като танци и отборни спортове - могат да предложат допълнителни ползи поради изискванията към координацията, ритъма и изпълнителните функции“, добави той.

Може ли физическото натоварване да обърне или забави когнитивния спад?

Конг предполага, че физическата активност би могла потенциално да обърне или забави когнитивния спад, свързан със стареенето.

„С напредването на възрастта хората постепенно губят добре оформени невромускулни връзки между нервите и мускулите, което нарушава способността на мускулите да се регулират от нервни сигнали и следователно намалява способността им да отделят фактори, критични за мозъчната функция“, обясни Конг.

„С подходящо обучение или стимулиране на мускулните контракции, мускулите могат да произвеждат фактори, които спомагат за поддържането на тези невромускулни връзки, предотвратявайки денервацията. В резултат на това, възрастните хора все още могат да имат функционално инервирани мускули, които могат да произвеждат важни фактори, подобряващи когнитивната функция в мозъка“, отбеляза той.

Глат посочи, че заседналият начин на живот с относително ниски нива на физическа активност може да е свързан с по-висок риск от когнитивен спад.

Той обаче предупреди, че има различни индивидуални различия, свързани с генетиката, начина на живот и факторите на околната среда.

„Физическата активност все повече се признава като поддържаща интервенция за хора с нарушена когнитивна функция, включително тези, страдащи от свързан с възрастта спад или състояния като болестта на Алцхаймер. Физическата активност може да подобри кръвообращението към мозъка, да намали възпалението и да стимулира освобождаването на растежни фактори, което може да помогне за поддържане или подобряване на когнитивната функция“, каза Глат.

„Въпреки че упражненията са полезни за поддържане на когнитивното здраве и потенциално забавяне на прогресията на упадъка, доказателствата за способността им да обръщат съществуващите когнитивни нарушения все още са неубедителни. Повечето изследвания показват, че упражненията могат да насърчат по-бавен темп на упадък и по-добро цялостно здраве на мозъка, но са необходими по-обширни изследвания, за да се обърнат установените когнитивни дефицити“, предупреди той.