Упражнението стимулира мозъка поради ефекта си върху мускулите

Упражненията играят важна роля за здравето на мозъка, като карат мускулите да освобождават молекули, свързани с когнитивната функция, установи скорошно проучване.

Изследване, публикувано в 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.

Резултатите подчертават значението на поддържането на мускулно-скелетното здраве не само за сърдечно-съдовото здраве или мобилността, но и за противодействие на невродегенерацията, каза Hongrong Kong, Ph.D., професор в катедрата по химическо и биомолекулярно инженерство в Университета на Илинойс в Urbana-Champaign и съавтор на изследването..

Той обясни, че: „Поддържането на невронната инервация е от решаващо значение за позволяването на мускулите да произвеждат биологични фактори, които са от полза за мозъка. При редовни мускулни контракции, мускулите не само освобождават тези полезни фактори, но също така помагат за поддържане на инервацията, необходима на нервите, за да продължат да изпращат сигнали към мускулите. Тези сигнали са необходими за регулиране на освобождаването на невротрофични фактори в мозъка."

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

Тъй като някои от функциите на невроните в мускулите могат да намалеят с възрастта или нараняване, изследователите се интересуват от това как тази загуба ще се отрази на здравето на мозъка.

Как упражненията влияят на мозъчната функция?

В това проучване изследователите не са наблюдавали хора, които спортуват. Вместо това те изучават модели на мускулна тъкан, което означава, че не е възможно да се направят директни заключения относно конкретни форми на упражнения и техните ефекти върху здравето на мозъка.

Конг каза, че предишни изследвания 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 разгледали 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 бяха помолени да спортуват редовно и бяха наблюдавани промените в размера на техния хипокампус."

"Резултатите показват, че хората, които редовно правят аеробни упражнения, имат по-големи хипокампи и се представят по-добре на тестове за пространствена памет. Фокусирахме се върху това как невроните, свързани с мускулите, влияят върху един от пътищата между мускулите и мозъка." — Hyunjun Kong, PhD

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

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

„Проучванията обикновено показват видими ефекти за период от седмици до месеци. Важно е бъдещите проучвания да отчитат тези променливи, за да оценят точно времевата рамка“, отбеляза той.

Кои видове упражнения са най-добри за здравето на мозъка?

Редовните упражнения имат измерими ползи за здравето на мозъка. Например боксът е бил използван 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 със своите положителни ефекти върху мозъчната функция“, каза той.

"Въпреки това, дейности, които комбинират физическа и когнитивна активност - като танци и отборни спортове - могат да предложат допълнителни ползи поради необходимостта от координация, ритъм и изпълнителна функция", добави той.

Могат ли упражненията да обърнат или забавят когнитивния упадък?

Конг предположи, че физическата активност може потенциално да обърне или забави когнитивния спад, свързан със стареенето.

„С напредването на възрастта хората постепенно губят добре оформените нервно-мускулни връзки между нервите и мускулите, което нарушава способността на мускулите да се регулират от нервни сигнали и съответно намалява способността им да секретират фактори, критични за мозъчната функция“, Конг обяснено.

„С подходящо обучение или стимулиране на мускулни контракции, мускулите могат да произвеждат фактори, които помагат за поддържането на тези нервно-мускулни връзки, предотвратявайки денервацията. В резултат на това възрастните хора все още могат да имат функционално инервирани мускули, способни да произвеждат важни фактори, които подобряват когнитивната функция в мозък", отбеляза той.

Glatt посочи, че заседналият начин на живот с относително ниски нива на физическа активност може да бъде 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.

„Упражненията все повече се признават като поддържаща интервенция за хора с отслабена когнитивна функция, включително тези, страдащи от свързани с възрастта упадъци или състояния като болестта на Алцхаймер. Физическата активност може да подобри притока на кръв към мозъка, да намали възпалението и да стимулира освобождаването на растежни фактори, които могат да помогнат за поддържане или подобряване на когнитивната функция," каза Глат.

„Въпреки че упражненията са полезни за поддържане на когнитивното здраве и потенциално забавят прогресията на упадъка, доказателствата за способността му да обръща съществуващия когнитивен упадък все още са неубедителни. Повечето проучвания показват, че упражненията могат да насърчат по-бавна скорост на упадък и по-добро цялостно здраве на мозъка, но обратното може да е вярно за Справянето с установените когнитивни дефицити изисква по-задълбочени изследвания“, предупреди той.