Дослідження на мишах виявило критично важливий сигнал у центральній нервовій системі, що допомагає підвищити фізичну витривалість всього організму після багаторазових тренувань.
Традиційно вчені вважали, що велика реакція організму на часті фізичні навантаження відбувається переважно на периферії, наприклад, у кістках, м'язах та серці.
Проте дослідники зі США, очолювані експертами з Університету Пенсільванії, вважають, що ключову роль у розбудові організму для інтенсивної фізичної активності грає головний мозок.
Дослідження було опубліковано у журналі Neuron.
Отримані ними дані на мишах свідчать, що певні сигнали в центральній нервовій системі «підвищують витривалість при фізичних навантаженнях і координують периферичні метаболічні адаптації».
У ході експериментів у мишей, що бігають на біговій доріжці, спостерігалася підвищена активність нейронів, розташованих у вентромедіальному гіпоталамусі (ВМГ). Ця частина мозку бере участь у балансуванні енергетичних витрат організму з його потребами.
Нейрони, найбільш активні після фізичного навантаження, які називаються нейронами стероїдогенного фактора-1 (SF1), залишалися активними щонайменше протягом години після того, як миші закінчили біг.
Після 3 тижнів тренувань, що проводилися 5 днів на тиждень, миші змогли тренуватися довше і швидше, не відчуваючи сильної втоми. Сигнали від їх нейронів SF1 також були підвищені порівняно з початком експерименту.
Важливо відзначити, що блокування активності нейронів SF1 у деяких мишей перешкоджало аналогічному збільшенню витривалості. Але штучна активація нейронів SF1 покращувала показники витривалості.
У сукупності ці результати вказують на важливу роль активності нейронів SF1 у контролі реакції організму на фізичні навантаження, що повторюються, і підвищенні витривалості.
"Коли ми підіймаємо тяжкості, ми думаємо, що просто нарощуємо м'язи", - каже біолог Дж. Ніколас Бетлі з Університету Пенсільванії. "Виявляється, ми можемо нарощувати й мозок, коли тренуємось".
Дані свідчать про те, що фізичні вправи можуть робити набагато більше, ніж просто нарощувати м'язи й спалювати жир. Короткі періоди регулярної фізичної активності можуть покращити роботу мозку і навіть зробити вашу центральну нервову систему молодшою на вигляд.
Вплив фізичних вправ на мозок часто розглядається окремо від їхнього впливу на тіло, але насправді їх не так легко поділити.
Нове дослідження Бетлі та його колег підтверджує ідею про те, що фізичні вправи пов'язують тіло та мозок, забезпечуючи потенційно ефективне лікування психічних розладів, таких як депресія.
"Багато людей кажуть, що після фізичних вправ вони почуваються бадьорішими і їхній розум стає яснішим", — каже Бетлі з Університету Пенсільванії. "Тому ми хотіли зрозуміти, що відбувається в мозку після фізичних вправ і як ці зміни впливають на ефект від вправ."
Відомо, що нейрони у вентромедіальному гіпоталамусі (ВМГ) головного мозку інтегрують сигнали від організму, такі як рівні інсуліну та глюкози для регулювання витрати енергії. Без цих нейронів миші не можуть використовувати відповідні запаси енергії або належним чином перебудовувати свою скелетно-м'язову систему під час фізичних вправ.
Після багаторазової фізичної активності щільність дендритних шипиків у нейронах ВМГ у мишей збільшилася майже вдвічі. Ці пальцеподібні відростки дозволяють отримувати повідомлення з інших клітин мозку. Можливо, що більше інформації вони отримують, то краще вони контролюють енергетичний баланс організму.
Для визначення того, чи нейрони ВМГ виявляють у нашого виду аналогічні зміни після фізичних вправ, необхідні подальші дослідження на людях.
