Tjelesna vježba potiče funkciju mozga kroz utjecaj na mišiće

Tjelovježba igra važnu ulogu u zdravlju mozga potičući oslobađanje molekula povezanih s kognitivnom funkcijom iz mišića, otkrila je nova studija.

Studija objavljena u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences pokazuje da kada se aktiviraju živci koji stimuliraju mišiće, oni također šalju signale u mozak, oslobađajući bioaktivne molekule i nanočestice koje poboljšavaju funkciju mozga.

Nalazi ističu važnost održavanja zdravlja mišićno-koštanog sustava ne samo za kardiovaskularno zdravlje ili pokretljivost, već i za suzbijanje neurodegeneracije, rekao je Hyunjun Kong, doktor znanosti, profesor na odjelu za kemijsko i biomolekularno inženjerstvo na Sveučilištu Illinois u Urbana-Champaignu i koautor studije.

Objasnio je da: „Održavanje neuronske inervacije ključno je za omogućavanje mišićima da proizvode biološke čimbenike koji su korisni za mozak. Redovitim mišićnim kontrakcijama, mišići ne samo da oslobađaju te korisne čimbenike, već i pomažu u održavanju inervacije potrebne kako bi se osiguralo da živci nastave slati signale mišićima. Ti signali su potrebni za regulaciju oslobađanja neurotrofičnih čimbenika u mozak.“

Studija je stimulirala mišiće glutamatom kako bi se vidjelo kako reagira funkcija živaca. Istraživači su koristili modele mišićnog tkiva, jedan inervirani i jedan neinervirani, te su otkrili da inervirano tkivo šalje više signala u mozak.

Budući da neke neuronske funkcije u mišićima mogu opasti s godinama ili ozljedom, istraživače je zanimalo kako će taj gubitak utjecati na zdravlje mozga.

Kako vježbanje utječe na funkciju mozga?

U ovoj studiji istraživači nisu promatrali ljude kako vježbaju. Umjesto toga, proučavali su modele mišićnog tkiva, što znači da je bilo nemoguće izvući izravne zaključke o specifičnim oblicima vježbanja i njihovim učincima na zdravlje mozga.

Kong je rekao da su prethodne studije o vježbanju i zdravlju mozga pokazale izravnu korelaciju između veličine hipokampusa i redovite tjelesne aktivnosti. No, za ovu novu studiju, istraživači su proučavali živčani sustav i mišićno-koštani sustav kako bi bolje razumjeli interakcije između mozga i tijela.

„Naša studija nije dokazala kako tjelovježba može izravno poboljšati kognitivne funkcije“, upozorio je Kong. „Nekoliko studija već je pokazalo da redovita tjelovježba može poboljšati kognitivne funkcije kod odraslih. U tim studijama od sudionika se tražilo da redovito vježbaju, a praćene su i promjene u veličini njihovog hipokampusa.“

„Rezultati pokazuju da ljudi koji redovito vježbaju imaju veće hipokampe i pokazuju poboljšane rezultate na testovima prostorne memorije. Usredotočili smo se na to kako neuroni povezani s mišićima utječu na jedan od putova između mišića i mozga.“ — Hyunjun Kong, dr. sc.

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC, viši trener za zdravlje mozga i direktor programa FitBrain u Neurološkom institutu u Santa Monici u Kaliforniji, koji nije bio uključen u studiju, rekao je da će trebati vremena da se u potpunosti razumiju učinci vježbanja na mozak, a buduće studije na ljudima morat će to uzeti u obzir.

„Trajanje potrebno za promatranje učinaka vježbanja na kognitivne funkcije može varirati ovisno o vrsti, intenzitetu i učestalosti vježbanja, kao i o individualnim razlikama u dobi, početnoj kognitivnoj funkciji i zdravstvenom stanju“, rekao je Glatt.

„Studije obično pokazuju učinke tijekom razdoblja od nekoliko tjedana do mjeseci. Važno je da buduće studije uzmu u obzir te varijable kako bi točno procijenile vremenski okvir“, rekao je.

Koje su vrste vježbanja najbolje za zdravlje mozga?

Redovita tjelovježba ima značajne koristi za zdravlje mozga. Na primjer, boks se koristi za pomoć osobama s Parkinsonovom bolešću.

Glatt je primijetio da neke vrste vježbanja mogu biti učinkovitije od drugih u poboljšanju zdravlja mozga, posebno one koje zahtijevaju kognitivne funkcije.

„Aerobne vježbe poput trčanja, plivanja i vožnje bicikla, koje poboljšavaju kardiovaskularno zdravlje, široko su poznate po svojim pozitivnim učincima na funkciju mozga“, rekao je.

„Međutim, aktivnosti koje kombiniraju fizičke i kognitivne zahtjeve - poput plesa i timskih sportova - mogu ponuditi dodatne koristi zbog zahtjeva za koordinacijom, ritmom i izvršnim funkcijama“, dodao je.

Može li vježbanje preokrenuti ili usporiti kognitivni pad?

Kong je sugerirao da bi tjelesna aktivnost potencijalno mogla preokrenuti ili usporiti kognitivni pad povezan sa starenjem.

„Kako ljudi stare, postupno gube dobro formirane neuromuskularne spojeve između živaca i mišića, što narušava sposobnost mišića da budu regulirani živčanim signalima i posljedično smanjuje njihovu sposobnost lučenja faktora ključnih za funkciju mozga“, objasnio je Kong.

„Uz odgovarajući trening ili stimulaciju mišićnih kontrakcija, mišići mogu proizvesti faktore koji pomažu u održavanju ovih neuromuskularnih spojeva, sprječavajući denervaciju. Kao rezultat toga, starije odrasle osobe i dalje mogu imati funkcionalno inervirane mišiće koji mogu proizvesti važne faktore koji poboljšavaju kognitivnu funkciju u mozgu“, napomenuo je.

Glatt je istaknuo da sjedilački način života s relativno niskom razinom tjelesne aktivnosti može biti povezan s većim rizikom kognitivnog pada.

Međutim, upozorio je da postoje razne individualne razlike povezane s genetikom, načinom života i čimbenicima okoliša.

„Tjelovježba se sve više prepoznaje kao potporna intervencija za osobe s oštećenom kognitivnom funkcijom, uključujući one koji pate od pogoršanja povezanih sa starenjem ili stanja poput Alzheimerove bolesti. Tjelesna aktivnost može poboljšati protok krvi u mozak, smanjiti upalu i potaknuti oslobađanje faktora rasta, što može pomoći u održavanju ili poboljšanju kognitivne funkcije“, rekao je Glatt.

„Iako je tjelovježba korisna za održavanje kognitivnog zdravlja i potencijalno usporavanje napredovanja propadanja, dokazi o njezinoj sposobnosti preokretanja postojećeg kognitivnog oštećenja još uvijek su neuvjerljivi. Većina istraživanja sugerira da tjelovježba može potaknuti sporiju stopu propadanja i bolje cjelokupno zdravlje mozga, ali potrebna su opsežnija istraživanja kako bi se preokrenuli utvrđeni kognitivni deficiti“, upozorio je.