Cvičenie stimuluje mozog vďaka jeho účinku na svaly

Nedávna štúdia zistila, že cvičenie hrá dôležitú úlohu v zdraví mozgu tým, že spôsobuje, že svaly uvoľňujú molekuly spojené s kognitívnymi funkciami.

Výskum publikovaný v Proceedings of the National Academy of Sciences ukazuje, že keď sú aktivované nervy, ktoré stimulujú svaly, vysielajú signály aj do mozgu, čím sa uvoľňujú bioaktívne molekuly a nanočastice, ktoré zlepšujú funkciu mozgu.

Výsledky zdôrazňujú dôležitosť udržiavania muskuloskeletálneho zdravia nielen pre kardiovaskulárne zdravie alebo mobilitu, ale aj proti neurodegenerácii, povedal Hongrong Kong, Ph.D., profesor na oddelení chemického a biomolekulového inžinierstva na University of Illinois. Urbana-Champaigna a spoluautora štúdie..

Vysvetlil, že: „Udržiavanie neuronálnej inervácie je rozhodujúce pre umožnenie svalom produkovať biologické faktory prospešné pre mozog. Pri pravidelných svalových kontrakciách svaly nielenže uvoľňujú tieto prospešné faktory, ale tiež pomáhajú udržiavať inerváciu potrebnú na to, aby nervy naďalej vysielali signály do svalov. Tieto signály sú nevyhnutné na reguláciu uvoľňovania neurotrofických faktorov do mozgu.“

Štúdia stimulovala svaly glutamátom, aby sa zistilo, ako nervová funkcia reaguje. Výskumníci použili modely svalového tkaniva, jeden inervovaný a jeden neinervovaný, a zistili, že inervované tkanivo vysiela viac signálov do mozgu.

Keďže niektoré funkcie neurónov vo svaloch môžu vekom alebo zranením klesať, výskumníkov zaujímalo, ako táto strata ovplyvní zdravie mozgu.

Ako cvičenie ovplyvňuje funkciu mozgu?

V tejto štúdii výskumníci nepozorovali ľudí pri cvičení. Namiesto toho študovali modely svalového tkaniva, čo znamená, že nebolo možné vyvodiť priame závery o konkrétnych formách cvičenia a ich účinkoch na zdravie mozgu.

Kong povedal, že predchádzajúci výskum cvičenia a zdravia mozgu ukázal priamu koreláciu medzi veľkosťou hipokampu a pravidelnou fyzickou aktivitou. Ale pre túto novú štúdiu sa výskumníci zamerali na nervový systém a muskuloskeletálnu funkciu, aby lepšie pochopili interakcie medzi mozgom a telom.

"Naša štúdia nepreukázala, ako môže cvičenie priamo zlepšiť kognitívne funkcie," varoval Kong. „Niekoľko štúdií už ukázalo, že pravidelné cvičenie môže zlepšiť kognitívne funkcie u dospelých. V týchto štúdiách boli účastníci požiadaní, aby pravidelne cvičili a sledovali sa zmeny veľkosti ich hipokampu.“

"Výsledky ukazujú, že ľudia, ktorí pravidelne cvičia aeróbne cvičenie, majú väčšie hipokampy a dosahujú lepšie výsledky v testoch priestorovej pamäte. Zamerali sme sa na to, ako neuróny spojené so svalmi ovplyvňujú jednu z ciest medzi svalmi a mozgom." — Hyunjun Kong, PhD

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC, hlavný tréner pre zdravie mozgu a riaditeľ programu FitBrain na Neuroscience Institute v Santa Monice v Kalifornii, ktorý nebol zapojený do štúdie, povedal, že bude chvíľu trvať, kým úplne pochopíte účinky cvičenia na mozog a budúce štúdie na ľuďoch to budú musieť vziať do úvahy.

"Dĺžka času potrebného na pozorovanie účinkov cvičenia na kognitívne funkcie sa môže líšiť v závislosti od typu, intenzity a frekvencie cvičenia, ako aj od individuálnych rozdielov vo veku, základnej kognitívnej funkcii a zdravotnom stave," Glatt povedal.

„Štúdie zvyčajne ukazujú pozorovateľné účinky v priebehu niekoľkých týždňov až mesiacov. Je dôležité, aby budúce štúdie zohľadnili tieto premenné, aby bolo možné presne posúdiť časový rámec,“ poznamenal.

Aké typy cvičenia sú najlepšie pre zdravie mozgu?

Pravidelné cvičenie má merateľné výhody pre zdravie mozgu. Box sa napríklad používa na pomoc ľuďom s Parkinsonovou chorobou.

Glatt poznamenal, že niektoré druhy cvičenia môžu byť pri zlepšovaní zdravia mozgu účinnejšie ako iné, najmä tie, ktoré vyžadujú kognitívne funkcie.

"Aeróbne cvičenie, ako je beh, plávanie a bicyklovanie, ktoré zlepšuje kardiovaskulárne zdravie, je všeobecne známe pre svoje pozitívne účinky na funkciu mozgu," povedal.

"Avšak aktivity, ktoré kombinujú fyzickú a kognitívnu aktivitu - ako je tanec a tímové športy - môžu ponúkať ďalšie výhody vzhľadom na potrebu koordinácie, rytmu a výkonných funkcií," dodal.

Môže cvičenie zvrátiť alebo spomaliť kognitívny pokles?

Kong navrhol, že fyzická aktivita by mohla potenciálne zvrátiť alebo spomaliť kognitívny pokles spojený so starnutím.

"Ako ľudia starnú, postupne strácajú dobre vytvorené neuromuskulárne spojenia medzi nervami a svalmi, čo zhoršuje schopnosť svalov regulovať sa nervovými signálmi, a teda znižuje ich schopnosť vylučovať faktory dôležité pre funkciu mozgu," Kong vysvetlené.

"S vhodným tréningom alebo stimuláciou svalových kontrakcií môžu svaly produkovať faktory, ktoré pomáhajú udržiavať tieto nervovosvalové spojenia, čím bránia denervácii. Výsledkom je, že starší dospelí môžu mať stále funkčne inervované svaly schopné produkovať dôležité faktory, ktoré zlepšujú kognitívne funkcie v mozog,“ poznamenal.

Glatt naznačil, že sedavý životný štýl s relatívne nízkou úrovňou fyzickej aktivity môže byť spojený s vyšším rizikom poklesu kognitívnych funkcií.

Upozornil však, že existujú rôzne individuálne rozdiely týkajúce sa genetiky, životného štýlu a environmentálnych faktorov.

"Cvičenie je čoraz viac uznávané ako podporná intervencia pre ľudí s oslabenými kognitívnymi funkciami, vrátane tých, ktorí trpia poklesom veku alebo stavmi, ako je Alzheimerova choroba. Fyzická aktivita môže zlepšiť prietok krvi mozgom, znížiť zápal a stimulovať uvoľňovanie rastových faktorov, ktoré môžu pomôcť zachovať alebo zlepšiť kognitívne funkcie,“ povedal Glatt.

„Aj keď je cvičenie prospešné pre udržanie kognitívneho zdravia a potenciálne spomalenie progresie poklesu, dôkazy o jeho schopnosti zvrátiť existujúci pokles kognitívnych funkcií sú stále nepresvedčivé. Väčšina štúdií naznačuje, že cvičenie môže podporiť pomalšie tempo poklesu a lepšie celkové zdravie mozgu, ale opak môže byť pravdou pre riešenie zistených kognitívnych deficitov vyžaduje rozsiahlejší výskum,“ upozornil.