Новое исследование на мышах среднего возраста показывает, что химический всплеск активности мозга, возникающий во время бега, может улучшить координацию и скорость как у пожилых, так и у молодых людей. По словам авторов исследования, такая физическая активность может помочь восстановить легкость движений и ловкость, которые часто снижаются с возрастом у людей и животных.
Под руководством исследователей NYU Langone Health исследование показало, как аэробные упражнения могут стимулировать высвобождение дофамина, химического вещества в мозге, участвующего в движении, вознаграждении и памяти. Команда опиралась на свою более раннюю работу, которая показала, что у молодых (10-недельных) самцов грызунов наблюдалось стойкое увеличение высвобождения дофамина после добровольного бега на велотренажере в течение 30 дней. Новые результаты показали, что у 12-месячных мышей-самцов (эквивалент людей в возрасте 50 лет) наблюдалось такое же или большее повышение уровня этого химического вещества.
Кроме того, бегуны среднего возраста могли быстрее и ловче спускаться с шеста или мчаться по открытой арене, чем животные того же возраста, не имевшие доступа к работающему колесу. Авторы исследования отмечают, что сила хвата грызунов не изменилась после месяца тренировок, предполагая, что улучшения стали результатом исключительно улучшения координации, а не мышечной силы.
"Наши результаты ясно показывают, что влияние физических упражнений на здоровье и подвижность мозга характерно не только для молодых людей", - сказала старший автор исследования Маргарет Райс, доктор философии. «Получая достаточную физическую активность, мы все равно можем усилить выброс дофамина, который поможет нам двигаться быстрее и легче», — добавила Райс, профессор кафедр нейрохирургии и нейробиологии Медицинской школы имени Гроссмана Нью-Йоркского университета.
Эксперты давно поняли важность аэробных упражнений (занятий, которые ускоряют дыхание и частоту сердечных сокращений, таких как плавание, езда на велосипеде и танцы). Такие тренировки, как показали прошлые исследования, способствуют высвобождению дофамина и других химических веществ, которые важны для здоровья мозга. Однако до сих пор было неясно, как основные механизмы работают в стареющем мозге и теле, говорит Райс, которая отмечает, что количество клеток головного мозга (нейронов), вырабатывающих дофамин, у пожилых людей постепенно снижается.
По мнению авторов, новое исследование, опубликованное 9 декабря в журнале npj Parkinson's Болезнь, считается первым, которое выявило связь между высвобождением дофамина в результате физических упражнений и улучшением двигательной активности у стареющих мышей обоего пола. В своих прошлых исследованиях они изучали исключительно молодых мужчин.
По словам Райс, полученные результаты могут дать важное представление о терапевтических подходах к болезни Паркинсона — заболеванию головного мозга, при котором нейроны, вырабатывающие дофамин, могут разрушаться, что приводит, среди прочего, к тремору, замедлению движений и нарушению равновесия. Уже давно замечено, что физическая активность помогает облегчить симптомы пациентов.
Эти результаты предоставляют нейрохимические доказательства того, почему физические упражнения улучшают все, от памяти до движений и настроения, - все это влияет на людей с болезнью Паркинсона.
Маргарет Райс, доктор философии, старший автор исследования
Основываясь на этих результатах, Райс говорит, что исследовательская группа в следующий раз планирует повторить исследование на мышах, генетически модифицированных для использования в качестве моделей нейродегенеративного расстройства.
Райс предупреждает, что для полного понимания того, как высвобождение дофамина, вызванное физическими упражнениями, может повлиять на болезнь Паркинсона, потребуются будущие исследования.
Для исследования двум дюжинам мышей был предоставлен неограниченный доступ либо к свободно вращающемуся, либо к заблокированному колесу. Через месяц мышей проверяли при выполнении различных спортивных задач, чтобы проверить их подвижность, координацию и мышечную силу. Затем исследовательская группа сравнила результаты бегунов с показателями тех, кто не бегает. Высвобождение дофамина в срезах мозга тех же мышей, взятых из полосатого тела, области, которая играет ключевую роль в движении и мотивации.
Результаты показали, что у мышей в группе, занимавшейся физическими упражнениями, высвобождение дофамина было на 50 % выше, чем у их малоподвижных собратьев. Примечательно, что хотя самки бегали в два раза больше, чем самцы, у них наблюдалось одинаковое повышение как гормона, так и двигательной активности. По мнению авторов, это говорит о том, что определенного количества упражнений достаточно для повышения дофамина и, как только это будет достигнуто, дальнейшего повышения не произойдет.
Финансирование исследования было предоставлено грантами Национального института здравоохранения R01NS135884 и U19NS107616. Дополнительное финансирование исследования было предоставлено Институтом болезни Паркинсона и двигательных расстройств Марлен и Паоло Фреско и Фондом Паркинсона.
Гуэндалина Бастиоли, доктор философии, бывший научный сотрудник. в NYU Langone Health, является ведущим автором исследования. Сейчас она работает в Университете Вита-Салют Сан-Раффаэле.
Другими исследователями из Нью-Йоркского университета в Лангоне, участвующими в исследовании, являются Мария Манчини, доктор философии; Бегонья Гамалло-Лана, доктор философии;

16:00






