Четкая химическая связь между физической активностью и здоровьем мозга
Связь между физической активностью и здоровьем мозга не нова: многие исследования показывают, как упражнения могут улучшать функции, от облегчения депрессии до предотвращения снижения когнитивных функций.
Теперь ученые показали в исследованиях клеток, что связь может быть более прямой, что открывает двери для более целенаправленной физической терапии для здоровья мозга и потенциального лечения нейродегенеративных состояний.
Ученые из Института передовых наук и технологий Бекмана смогли продемонстрировать на примере мышечных клеток мышей, как их сокращение заставляет нейроны гиппокампа запускать более сильные и частые электрические сигналы.
В течение нескольких дней эти более сильные и здоровые сигналы стали более синхронизированными, имитируя нейронную организацию в мозгу.
Каждый раз, когда мы тренируемся, наши мышцы сокращаются и удлиняются; если сокращение запускает усиленные, более мощные электрические сигналы к гиппокампу, имеющему решающее значение для сознания, это может привести к терапии на основе упражнений для таких состояний, как болезнь Альцгеймера.
«Гиппокамп является важной областью для обучения и памяти и, следовательно, когнитивного здоровья», — говорят исследователи.
После открытия химического пути ученые добавили культуру, содержащую химические сигналы от мышечных клеток, к культуре нейронов гиппокампа и астроцитов, «первым ответчикам в мозгу».
С помощью иммунофлуоресцентной и кальциевой визуализации исследователи смогли увидеть, как специализированные клетки астроцитов также играют решающую роль в этом процессе, регулируя химическую среду и смягчая поведение нервной системы.
«Астроциты играют решающую роль в опосредовании эффектов упражнений», — говорят ученые. «Регулируя активность нейронов и предотвращая повышенную возбудимость нейронов, астроциты способствуют балансу, необходимому для оптимальной работы мозга».
Хотя химическая реакция организма на физические упражнения является сложной, внимание к пути от мышечной клетки к гиппокампу может помочь ученым точно понять, как целенаправленные режимы физиотерапии могут укрепить или даже восстановить нервные пути у тех, кто страдает от снижения когнитивных функций.
По словам ученых, в конечном итоге исследование может способствовать разработке более эффективных режимов упражнений при когнитивных расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера.
Исследование было опубликовано в журнале Neuroscience.