Крысы показали, как занятия физкультурой в детстве продлевают жизнь в старости

Активная жизнь в юном возрасте может изменить работу клеток мозга и в перспективе усилить определенные типы мышления, утверждается в недавнем исследовании, проведенном на крысах, - сообщает The New York Times.

Предполагается, что занятия физкультурой в юности могут иметь эффект и в самом зрелом возрасте, препятствуя ухудшению состояния мозга и памяти, которое неизбежно происходит в старости.

Большинству переступивших 40-летний рубеж по личному опыту знакомо, что по прошествии лет острота ума угасает. Такие нарушения — когда имена и другие слова начинают вылетать из головы — часто едва уловимы. Но в этом их коварство, и они чрезвычайно распространены.

Ученые задались вопросом: можно ли уменьшить последствия от спада мозговой активности, если он начнется с пиковой точки — состояния, которое ученые называют когнитивным резервом.

Кроме того, был поднят еще один вопрос: может ли создать подобный резерв такое аэробное упражнение, как бег. Известно, что он повышает нейрогенез, или создание новых клеток в гиппокампе — участке мозга, ответственном за память и обучение. Упражнения также провоцируют выброс множества нейрохимических веществ, связанных со здоровьем мозга.

Недавние эксперименты показали, что, когда животные молоды, их мозг реагирует на физические упражнения более активно, так как юный мозг крайне чувствителен ко всем видам раздражителей.

До сих пор неясно, имеет ли такое воздействие долгосрочный позитивный эффект на стареющий мозг, или же оно исчезает по мере того, как мы становимся взрослее и прекращаем заниматься.

В эксперименте, результаты которого были опубликованы в августе, группа канадских ученых поместила несколько крыс в обычные клетки и еще несколько — в клетки с вертящимся колесом, где в течение шести недель они могли бегать столько, сколько им хотелось. Крысам это понравилось, и каждый день они пробегали не один километр.

По прошествии этого времени колеса из клеток убрали, и по мере взросления животные становились все менее и менее подвижными.

Когда крысам было по семь месяцев, что для грызунов составляет середину жизни, исследователи ввели животным препарат, частицы которого примыкали к образованным нейронам, тем самым помечая их. Затем крыс поместили в специальную клетку, где их несколько раз напугали. Страх заставляет гиппокамп выработать условный рефлекс, так что, когда животных повторно помещают в эту клетку, они цепенеют от страха, помня свой предыдущий опыт.

Разделив крыс на три группы, ученые выждали две недели перед тем, как посадить одну из них обратно в эту клетку.

Другую группу крыс (и бегунов, и обычных) поместили в клетку, внешне лишь частично напоминающую первоначальную, тогда как последняя группа оказалась в совершенно непохожей клетке.

Ученые записывали, как часто каждая крыса замирала, после чего исследовали их мозг под микроскопом, подсчитывая количество недавно образованных нейронов в гиппокампе каждого животного.

Также ученые определили, возбуждались ли новообразованные нейроны во время повторной стрессовой ситуации. Исследователи пытались выяснить, в какой степени новые клетки помогали животным распознавать окружающую среду и реагировать на нее. Иначе говоря, помогли ли новые нейроны в мыслительном процессе?

Да, помогли, хотя результаты оказались не совсем такими, как ожидалось. Ученые полагали, что в мозге крыс-бегунов новообразованных нейронов будет больше; это бы значило, что тренировки в юном возрасте помогли усилить нейрогенез в дальнейшей жизни. На деле оказалось, что в мозге у бегунов и малоподвижных особей количество нейронов было одинаковым.

В отличие от клеток мозга неактивных крыс, клетки мозга подвижных особей вели себя по-другому. Они возбуждались в два раза чаще, когда, во время реконструкции стресса, животные вспоминали свой прошлый страх, и им необходимо было решить, бояться сейчас или нет. Предположительно по этой причине бегуны замирали реже, когда их помещали в клетки, отличные от той, где их пугали.

Другими словами, бегуны доказали — они лучше способны различать места и осмысливать свой опыт, а также помнить, оценивать и реагировать, несмотря на то, что они уже некоторое время не бегали.

По словам Мартина Войтовича, почетного профессора психологии Университета Торонто, который курировал исследование, потенциальное значение этих результатов обнадеживает, но остается неоднозначным.

Конечно, эксперимент проводился над крысами, а не людьми, однако полученные данные «позволяют предположить, что физическая активность в юном возрасте способна помочь повысить когнитивный резерв», добавляет Войтович.

Будет ли окно для этих преимуществ закрываться после подросткового возраста, остается неясным.

«Причина может крыться в мозге молодого организма и в физической активности, которую уже не воспроизвести тренировками в более взрослом возрасте», — отмечает профессор. В будущем он планирует изучить этот вопрос со своими коллегами.

Это исследование также не дало ответ на вопрос, каким образом упражнения в юношеском возрасте могут влиять на работу нейронов, образовавшихся позднее. Профессор Войтович и его соавторы предполагают, что такие тренировки могут навсегда менять химическую среду мозга и расположенных в нем стволовых клеток, которые постепенно приводят к образованию новых клеток мозга.

Перевод Newочём