Ученые выяснили, почему спорт улучшает когнитивные функции человека
Давно известно, что спорт способен не только укрепить физическое здоровье, но и улучшить работу мозга. Но каким образом это происходит? Можно предположить, что все дело в метаболизме, так как сердце и легкие начинают работать более интенсивно, мозг получает больше кислорода и необходимых веществ. Однако, как показало недавнее исследование, существует и другой механизм, который способствует появлению новых нейронов. Особенно это касается гиппокампа, то есть участка мозга, который отвечает за память и способность человека обучаться. Результаты этого исследования могут объяснить, почему спорт замедляет процесс старения мозга у людей в преклонном возрасте и улучшает их когнитивные способности.
Почему физические упражнения влияют на мозг
В момент сокращения мышц, клетки выбрасывают в кровь различные химические соединения, или химические сигналы. Это происходит каждый раз, когда мы выполняем физические упражнения. С кровью эти соединения разносятся по всему организму, в том числе попадают и в мозг.
В своем недавнем исследовании группа ученых сконцентрировала внимание на влияние химических сигналов на гиппокамп. Для этого исследователи искусственно вырастили клетки мышц в лабораторных условиях. Когда колония клеток созрела, она начала сокращаться сама по себе и вырабатывать химические вещества подобно мышцам в организме.
Во время занятий спортом мышцы выделяют химические сигналы
Затем ученые объединили эту клеточную культуру с другой искусственно выращенной колонией, состоящей из клеток нейронов гиппокампа, а также вспомогательных клеток, именуемых астроцитами. При этом они внимательно наблюдали что будет происходить нейронами, а также фиксировали их электрическую активность при помощи многоэлектродных массивов.
Результаты удивили самих исследователей. Химические сигналы, выделяемые сокращающимися клетками мышц, спровоцировали более сильные и частые электрические сигналы нейронов гиппокампа. По словам ученых, такое поведение нейронов является признаком хорошего их здоровья и активного роста. А спустя несколько дней нейроны начали образовывать более зрелую сеть и имитировать работу нейронов в мозге. Об этом свидетельствует синхронность электрических сигналов.
Как физические упражнения улучшают работу мозга
Ученые выяснили, что на работу мозга влияют химические сигналы мышечных клеток. Но каким образом эти сигналы заставляют нейроны работать лучше и формировать новые сети? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые стали наблюдать за астроцитами, то есть клетками, которые первыми принимают химические сигналы еще до того, как они начинают воздействовать на нейроны.
Нейроны мозга (желтые), окруженные астроцитами (зеленые)
Когда Исследователи удалили астроциты из клеточных культур, это привело к тому, что электроны стали генерировать еще больше электрических сигналов. Без астроцитов рост нейронов не прекращался. Как сообщают исследователи, их активность была настолько высокая, что они становились неуправляемыми. Об этом сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Neuroscience.
Отсюда исследователи сделали вывод, что астроциты нормализуют активность нейронов и предотвращают их повышенную возбудимость. Другими словами, они обеспечивают сбалансированную работу нейронов, обеспечивающую нормальное функционирование мозга. Химические же сигналы мышц заставляют астроциты снизить свою активность. В некоторых ситуациях это может быть полезно. Однако воздействие химических сигналов на астроциты — это не единственный механизм, в результате которого физические нагрузки положительно влияют на мозг. Они также способны устранять воспаление благодаря выделяемому гормону иризину.
Понимание того, как спорт влияет на работу мозга, может привести к новым эффективным методом лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Кроме того, полученные данные, возможно, помогут улучшить работу мозга людей в старости.
Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.
Надо сказать, что не только физические нагрузки положительно влияют на мозг. Ранее ряд других исследований показали, что продлить его молодость способна игра на музыкальных инструментах. А согласно недавнему исследованию, положительное воздействие на работу мозга оказывает даже прослушивание музыки. Правда, для этого слушать ее необходимо вдумчиво, анализируя услышанное, о чем мы рассказывали ранее.
