Ново изследване, публикувано в списанието Neuron, предполага, че мозъкът играе пряка роля в начина, по който тялото изгражда издръжливост след физическа активност. Учените установили, че специфична група мозъчни клетки се активира веднага след тренировка и изпраща сигнали, които карат мускулите да се адаптират и да стават по-силни. Това изследване предоставя доказателства, че ползите от упражненията зависят от мозъка също толкова, колкото и от самите мускули.
Проучването е ръководено от Дж. Никълъс Бетли, професор по биология и невронауки в University of Pennsylvania, Ерик Блос, асистент-професор в The Jackson Laboratory, и Кевин У. Уилямс, доцент по вътрешни болести в UT Southwestern Medical Center. Основни съавтори на проекта са Морган Киндел и Райън Дж. Пост.
Учените провели изследването, за да разберат как физическите тренировки създават дълготрайни ползи за здравето. Обикновено хората приемат, че изграждането на издръжливост е процес, който се случва изцяло в тялото. Когато човек тича или вдига тежести, сърцето изпомпва повече кръв, а мускулите извършват основната работа. Затова промените в сърдечно-съдовата система и мускулната тъкан изглеждат като очевидния източник на повишена издръжливост.
Но учените предположили, че централната нервна система може да прави нещо повече от това просто да реагира на физическия стрес. Те създали проекта, за да проверят дали мозъкът активно координира метаболитния отговор на тялото към физическата активност.
„Преди публикувахме данни, че невроните в хипоталамуса претърпяват структурни и функционални промени в отговор на упражненията“, казва Уилямс. „В това изследване разгледахме как невроните в хипоталамуса управляват периферните адаптации към физическата активност.“
„Мозъкът не е просто пасивен участник по време на упражнения“, казва Уилямс. „Той активно участва в адаптациите, които ви правят по-тренирани с времето. Установихме, че специфична популация от хипоталамични неврони е необходима за подобренията в издръжливостта, които идват с редовните аеробни тренировки.“
Изследването има и ограничения, които трябва да се вземат предвид при тълкуването на резултатите.
„Тази работа е проведена върху предклинични модели — конкретно мишки“, казва Уилямс. „Макар че хипоталамичните вериги, които изучаваме, са сходни при бозайниците, пренасянето на тези резултати върху хора изисква предпазливост.“
„Също така се фокусирахме основно върху издръжливостта“, добавя Уилямс. „В бъдеще ще бъде важно да се проучи доколко тези неврони влияят и върху други аспекти на адаптацията към упражненията, като метаболитната гъвкавост или сърдечно-съдовите реакции.“
Бъдещите изследвания ще се опитат да установят точните биологични пътища, които свързват уморените мускули с тази специфична мозъчна област.
„Искаме да разберем по-добре невронните вериги, участващи в този процес“, казва Уилямс. „Какви сигнали получават и изпращат SF1 невроните и към кои области, за да предизвикат тези адаптации?“
Разбирането на тези механизми може да отвори пътя към нови медицински лечения.
„Това поражда възможността един ден насочването към тези мозъчни вериги да помогне на хора, които не могат да спортуват активно, все пак да получат част от метаболитните ползи от упражненията“, казва Уилямс. „В по-дългосрочен план разбирането на тези механизми може да доведе до нови терапевтични стратегии за метаболитни заболявания.“
„Упражненията остават едно от най-добрите „лекарства“, с които разполагаме, а разбирането на тяхната биология в мозъка все още е в ранна фаза“, заключава Уилямс. „Проучвания като това ни напомнят, че ролята на мозъка във физическата форма е много по-активна и специфична, отколкото сме смятали досега.“
Четете още: Помага ли ходенето за изграждане на мускули
