Связан ли атлетизм с размером мозга? Чтобы выяснить это, исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде провели лабораторные эксперименты на домашних мышах и обнаружили, что мыши, которых разводили на протяжении десятков поколений, чтобы они больше любили упражнения, имеют больший средний мозг, чем те, которых не разводили таким образом.
Лаборатория Теодора Гарланда измерила массу мозга этих уникально атлетичных домашних мышей, выведенных для активного произвольного бега на колесах, и проанализировала их изображения мозга с высоким разрешением. Исследователи обнаружили, что объем среднего мозга – небольшой области мозга, передающей информацию для зрительной, слуховой и двигательной систем – у мышей, выращенных для атлетизма, был почти на 13 процентов больше, чем объем среднего мозга в контрольной или контрольной группе "обычный" мышей.
"Насколько нам известно, это первый пример, в котором было показано, что отбор в соответствии с определенным поведением млекопитающих – высокое произвольное движение колеса у домашних мышей в нашей серии экспериментов – приводит к изменению размера определенной области мозга," сказал Гарланд, профессор биологии и главный исследователь исследовательского проекта.
Результаты исследования появились в сети Январь. 16 в Журнале экспериментальной биологии.
В лаборатории Гарланда отбор домашних мышей на предмет высокого произвольного бега колеса проводится уже почти 20 лет, то есть более 65 поколений домашних мышей. Чтобы проанализировать массу и объем мозга на независимых выборках домашних мышей, исследователи разделили мозг на две разные области: мозжечок, область мозга, которая имеет решающее значение для управления движением, и области, не связанные с мозжечком. Затем они отдельно взвесили эти секции.
Мозжечок важен для координации. Средний мозг, часть вне мозжечковой области, которая содержит множество сенсорных и моторных ядер, имеет важное значение для поощрения обучения, мотивации и подкрепления поведения. Ранее было показано, что виды млекопитающих и птиц с более крупным мозгом обладают более высокой выживаемостью в новых условиях окружающей среды.
Исследователи обнаружили, что по сравнению с обычными мышами те мыши, которые были селективно выведены для активного произвольного бега на колесах, имели значительно больший объем среднего мозга, а также большую немозжечковую массу мозга, но не большую мозжечок или общую массу мозга.
Основной вопрос, на который исследователи стремились ответить в своем исследовании, заключается в том, привел ли отбор по определенному поведенческому признаку, например, к произвольным упражнениям, с использованием парадигмы экспериментальной эволюции, к изменению размера мозга. Еще один вопрос, который они задали, заключается в том, затрагивает ли какое-либо изменение размера мозга весь мозг или "мозаика," то есть вовлекает только часть или несколько частей мозга.
"Наше открытие, что мыши, выращенные для высоких уровней произвольных упражнений, имеют увеличенную немозжечковую массу мозга и увеличенный средний мозг, но не показывают статистически значимого увеличения общей массы или объема мозга, подтверждает мозаичную теорию эволюции мозга," Гарланд сказал.
Не сразу ясно, какое значение имеют текущие исследования для людей.
"Возможно, что индивидуальные различия в склонности или способности людей к упражнениям связаны с индивидуальными различиями в размере среднего мозга, но никто не изучал это," Гарланд сказал. "Если бы можно было сделать МРТ среднего мозга младенцев до того, как эти младенцы начали “ тренироваться ”, а затем проследить за этими младенцами всю жизнь, возможно, что врожденные генетически обусловленные различия в размере среднего мозга, обнаруженные вскоре после рождения, повлияют на степень их развития. вероятно, будет заниматься спортом как взрослые."