Бігай, поки молодий: як активний спосіб життя міняє мозок

Бігай, поки молодий: як активний спосіб життя міняє мозок

Активний спосіб життя в молодості може змінити внутрішню роботу мозкових клітин в старшому віці і загострити деякі типи мислення, говориться в примітному новому неврологічному дослідженні за участю щурів.

Дослідження показує, що вплив на мозок фізичних вправ в молодості може зберігатися надалі. Це може створити захисний бар'єр від погіршення стани мозку і пам'яті, які відбуваються з віком.


Більшість з нас, досягнувши 40-річного віку, усвідомлюють на власному досвіді, що гострота розуму слабшає з роками. Проблеми частенько незначні — імена і інші іменники просто вислизають з нашого розуму, — але всепроникні.

Деякі учені поставили питання, чи можна зменшити цей ефект, якщо почати спускатися з більш високого піку — стану, який називається "Когнітивним резервом".

Вони також замислилися, чи можуть фізичні вправи, особливо аеробні, такі як біг, створити такий резерв. Відомо, що вони стимулюють нейрогенез, тобто створення нових клітин головного мозку в гіпокампі — частині мозку, що відповідає за пам'ять і навчання. Фізичні вправи також спонукають до виділення ряду речовин нейрохімій, пов'язаних із здоров'ям мозку.


Як показали минулі експерименти, реакції мозку на фізичні вправи особливо сильні, коли тварини молоді, тому що молодий мозок активно відгукується на усі види стимулів.

Але залишилося неясним, чи мають ці дії тривалий ефект і чи корисні вони для зрілішого мозку, або вони розпилюються і зникають з віком, особливо якщо припинити займатися фізичними вправами.

Для нового експерименту, який був опублікований цього місяця в eNeuro, дослідники з Університету Торонто і інших установ зібрали групу молодих щурів.

Потім вони розділили тварин на дві групи, одна з яких стала жити в стандартних клітинах, а друга — в клітинах з колесами. Впродовж шести тижнів тваринам дозволяли бігати стільки, скільки вони хотіли. Щурам, схоже, подобається бігати, оскільки учасники долали по декілька миль майже щодня.

Через шість тижнів колеса прибрали, і усі тварини перейшли на малорухомий спосіб життя, поступово вступаючи в доросле життя.


Коли твариною було близько 7 місяців — середній вік для гризунів — дослідники ввели їм хімічну речовину, яка зчіплюється з новонародженими нейронами в мозку і маркірує їх. Потім вони помістили щурів в спеціалізовану клітку і піддали легкій дії електрики кілька разів. Цей процес, відомий як вироблення умовного рефлексу за рахунок почуття страху, формує сильні спогади в гіпокампі. Коли тварини знову потрапляють в цю клітину, вони, як правило, негайно завмирають, оскільки пам'ятають свій попередній досвід.

За два тижні вчені знову посадили декілька тварин в цю клітку. Частина з них була з групи бігунів, частина — ні.

Інша група щурів, також мікс з бігунів і звичайних, була поміщена в клітину, схожу на ту страшну клітину, але не таку саму, і завершальна група опинилася в клітині, яка нічим не нагадувала колишню.

Учені відмічали, як часто кожен щур завмирав. Потім вони досліджували тканину мозку і підрахували загальну кількість нових нейронів в гіпокампі кожної тварини.

Також, на основі певних маркерів генів, учені визначили, чи спалахував який-небудь з цих нових нейронів під час повторної дії страху. Дослідники хотіли бачити, наскільки нові клітини допомагали тваринам ідентифікувати і реагувати на довкілля. Чи дійсно ці нові нейрони допомогли тваринам мислити?


І вони допомагали, хоча результати виявилися не зовсім такими, як чекали дослідники. Вони думали, що в мозку бігунів буде більше новонароджених нейронів, чим у усіх інших, що означало б, що їх юнацькі тренування посилили пізній нейрогенез. Але виявилось, що мозок бігунів містили стільки ж нових нейронів, скільки і мозок осілих тварин.

Але їх новонароджені клітини поводилися інакше, ніж у малорухомих щурів. Вони приблизно в два рази частіше спалахували, коли тварини згадували свій минулий страх і вирішували, чи є ним чого боятися знову. В результаті бігуни завмирали рідше, ніж малорухомі тварини, коли їх поміщали в клітини, які відрізнялися від первинних.

Іншими словами, бігуни виявилися більше здатними розрізняти місця і інтерпретувати свій досвід, пам'ятати, оцінювати і реагувати, навіть якщо вони не бігали впродовж деякого часу.

Потенційні наслідки цих результатів одночасно обнадійливі і неоднозначні, говорить Джей Мартін Войтович, почесний професор фізіології Університету Торонто, який курирував дослідження.

Зрозуміло, що дослідження проводилося на щурах, а не на людях. Але, за його словами, дані "припускають, що фізичні вправи на ранньому етапі життя можуть допомогти створити когнітивний резерв".


Чи закривається вікно для цих переваг після підліткового віку, залишається неясним.

"Можливо, в молодому мозку є щось", чому фізичні вправи не справлять такого ж враження у більше старшому віці, говорить він. Він і його колеги мають намір вивчити це питання в майбутніх експериментах.

У цьому дослідженні також не розглядалося, як фізичні вправи в молодості можуть вплинути на внутрішню роботу нейронів, народжених набагато пізніше. Але доктор Войтович і його співавтори підозрюють, що це може призводити до постійних змін хімічного середовища мозку, а також, можливо, розташованих там стовбурових клітин, що зрештою призводить до появи нових мозкових клітин.


Надрукувати