Нейробиологи из OHSU в Портленде, штат Орегон, работая с мышами, обнаружили, что короткие упражнения напрямую усиливают функцию гена, который увеличивает связи между нейронами в гиппокампе, области мозга, связанной с обучением и памятью.
Исследование опубликовано онлайн в журнале eLife.
«Упражнения дешевы, и вам не обязательно нужно иметь модный абонемент в тренажерный зал или бегать по 10 миль в день», – сказал соавтор исследования Гэри Уэстбрук, M.D., старший научный сотрудник Института Воллума OHSU и профессор неврологии Медицинского факультета OHSU.
Предыдущие исследования на животных и людях показали, что регулярные упражнения способствуют общему здоровью мозга. Однако трудно отделить общие преимущества упражнений для сердца, печени и мышц от конкретного воздействия на мозг.
Например, здоровое сердце насыщает кислородом все тело, включая мозг.
«Предыдущие исследования упражнений почти все сосредоточены на длительных упражнениях», – сказал Уэстбрук. «Как нейробиологи, мы не то чтобы нас не заботила польза для сердца и мышц, но мы хотели знать пользу упражнений для мозга."
Поэтому ученые разработали исследование на мышах, в котором конкретно измерялась реакция мозга на отдельные упражнения у мышей, ведущих сидячий образ жизни, которых на короткое время помещали на бегущие колеса.
Мыши пробежали несколько километров за два часа.
Исследование показало, что кратковременные упражнения – эквивалент еженедельной игры в баскетбол или 4000 шагов для человека – способствовали увеличению синапсов в гиппокампе. Ученые сделали ключевое открытие, проанализировав количество генов, которые были увеличены в отдельных нейронах, активированных во время упражнений.
Выделялся один конкретный ген: Mtss1L. Этот ген в значительной степени игнорировался в предыдущих исследованиях мозга.
«Это было самое захватывающее», – сказала со-ведущий автор Кристина Чатци, доктор философии.D.
Ген Mtss1L кодирует белок, вызывающий изгиб клеточной мембраны.
Исследователи обнаружили, что, когда этот ген активируется короткими импульсами упражнений, он способствует образованию небольших наростов на нейронах, известных как дендритные шипы – места, на котором формируются синапсы.
По сути, исследование показало, что резких тренировок достаточно, чтобы мозг подготовился к обучению.
На следующем этапе исследований ученые планируют сочетать интенсивные упражнения с учебными задачами, чтобы лучше понять влияние на обучение и память.