© Natali_Mis/iStock

Нове дослідження показало, що гормон, який виділяється під час тренувань, може поліпшити здоров'я мозку та зменшити пошкодження і втрату пам'яті, що виникають під час деменції. Дослідження, яке було опубліковано в цьому місяці в журналі Nature Medicine, включало мишей, але його результати можуть допомогти пояснити, як на молекулярному рівні фізичні вправи захищають наш мозок і, можливо, зберігають пам'ять і навички мислення, навіть у людей, чиє минуле зникає. Сайт The New York Times розповів детальніше, як за допомогою фізичних вправ поліпшити пам'ять і не пити таблетки.

Вміст матеріалу

Суть дослідження

Значні наукові дані демонструють, що вправа реконструює мозок і впливають на мислення. Дослідники показали на щурах і мишах, що при бігу відбувається прискорення створення нових клітин головного мозку в гіпокампі, частини мозку, призначеної для формування і зберігання пам'яті. Вправи також можуть поліпшити здоров'я і функціонування синапсів між нейронами, що дозволяє клітинам мозку краще спілкуватися.

Епідеміологічні дослідження у людей показують, що фізична активність знижує ризик хвороби Альцгеймера та інших деменций, а також може сповільнювати прогресування захворювання.

Але залишається багато питань про те, як фізичні вправи змінюють внутрішню роботу мозку і є наслідки результатом змін в інших частинах тіла, які також виявляються корисними для мозку, або ж ці зміни дійсно відбуваються всередині самого мозку.

Ці питання привернули увагу міжнародного консорціуму вчених — деякі з них нейробіологи, інші клітинні біологи — всі вони були зосереджені на профілактиці, лікуванні і розумінні хвороби Альцгеймера.

Як проводилося дослідження?

Ці проблеми призвели гормон під назвою ирисин в сферу їх інтересів. Ирисин, вперше ідентифікований в 2012 році і названий по імені Ірису, вісника богів грецької міфології, здійснюється м'язами під час вправ. Гормональний стрибок запускає множинні біохімічні реакції по всьому організму, більшість з яких пов'язані з енергетичним обміном.

Оскільки вважається, що хвороба Альцгеймера частково пов'язана з змінами у тому, як клітини мозку використовують енергію, вчені прийшли до висновку, що фізичні вправи можуть допомогти захистити мозок шляхом підвищення рівня ирисина.

Але якщо так, то ирисин повинен існувати в людському мозку. Щоб дізнатися, чи це так, вчені зібрали тканини з банків мозку і, використовуючи складне тестування, виявили там ирисин. Патерни експресії генів у цих тканинах також дозволяють припустити, що більша частина цього ирисина була створена в самому мозку. Рівні гормону були особливо високими в мозку людей, які були вільні від деменції, коли вони померли, але були ледь обнаружимы в мозку людей, які померли з хворобою Альцгеймера.

Однак ці тести, хоч і цікаві, не могли сказати вченим, яку роль може зіграти ирисин в мозку. Таким чином, дослідники тепер звернулися до мишам здоровим і немає.

Вони вводили в мозок тварин, які отримували деменцію, концентровану дозу ирисина. Незабаром ці миші почали краще виконувати тести пам'яті і демонструвати ознаки поліпшення синаптичного здоров'я.

В той же час вони просочували мозок здорових тварин речовиною, яка пригнічує вироблення ирисина, а потім перекачували його у вигляді бета-амілоїду, білка, який злипається, утворюючи бляшки в мозку людей з хворобою Альцгеймера. По суті, вони дали мишам слабоумство. І без всякої райдужної оболонки мозку у колись здорових мишей незабаром з'явилися ознаки погіршення пам'яті і поганий функції в синапсах між нейронами в їх гіпокампі.

Вчені також дослідили окремі нейрони здорових мишей і виявили, що, коли вони додавали в клітини ирисин, експресія генів змінювалася таким чином, що, як можна було очікувати, зменшувалася пошкодження від бета-амілоїду.

Нарешті, і, можливо, найголовніше, вчені навчили здорових мишей плавати по годині майже кожен день протягом п'яти тижнів. Попередньо деяких тварин також обробляли речовиною, що блокує вироблення ірису.

У необроблених тварин рівні ирисина в мозку розквітли під час тренувальних вправ, і пізніше, після того, як мозок тварин піддався впливу бета-амілоїду, вони, мабуть, відбили його ефекти, демонструючи значно кращі результати в тестах пам'яті, ніж сидячі контрольні миші.

Але тварини, які не змогли створити ирисин, не отримали багато користі від вправ. Після впливу бета-амілоїду вони показали такі ж слабкі результати в тестах пам'яті, як і сидячі тварини з бета-амілоїд в мозку.

Результати дослідження

В цілому, ці експерименти припускають, що фізичні вправи можуть захистити від деменції, частково викликаючи збільшення кількості ирисина в мозку, говорить Оттавіо Арансио, професор патології і клітинної біології в Колумбійському університеті, який проводив дослідження разом з двома десятками колег з Федерального університету Ріо-де-Жанейро в Бразилії, Королівського університету в Канаді та інших установ.

Але експерименти, хоча вони були складними і багатоплановими, використовували мишей і тому не можуть сказати нам, чи будуть вправи і ирисин працювати однаково у людей, чи скільки і які види вправ можуть бути найкращими для здоров'я мозку. Результати також не показують, чи можуть фізичні вправи і ирисин запобігати хвороба Альцгеймера, але тільки те, що вони, мабуть, пом'якшують деякі наслідки захворювання у мишей після його початку.

Вчені, що беруть участь у дослідженні, сподіваються найближчим часом випробувати фармацевтичну форму ирисина для лікування деменції у тварин і, в кінцевому підсумку, у людей, особливо у тих, хто втратив здатність до фізичних вправ, говорить доктор Арансио.

Але на даний момент, каже він, всеосяжним уроком дослідження може бути те, що «якщо можеш, іди погуляй».