Исследователям давно известно, что регулярные упражнения увеличивают количество органелл, называемых митохондриями, в мышечных клетках. Поскольку митохондрии отвечают за выработку энергии, считается, что это численное увеличение лежит в основе многих положительных физических эффектов упражнений, таких как увеличение силы или выносливости. Упражнения также имеют ряд положительных психических эффектов, таких как облегчение депрессии и улучшение памяти. Однако механизм этих психических эффектов остается неясным. В новом исследовании на мышах исследователи из Университета Южной Каролины обнаружили, что регулярные упражнения также увеличивают количество митохондрий в клетках мозга, что является потенциальной причиной положительных психических эффектов упражнений.
Их статья озаглавлена "Физические упражнения увеличивают биогенез митохондрий в головном мозге." Он появляется в статьях в разделе PresS Американского журнала физиологии ?? Нормативная, интегративная и сравнительная физиология, опубликованная Американским физиологическим обществом.
Исследователи отнесли мышей либо к группе упражнений, которая бегала на наклонной беговой дорожке шесть дней в неделю в течение часа, либо к группе, ведущей сидячий образ жизни, которая подвергалась воздействию тех же звуков и тех же действий, что и группа упражнений, но оставалась в своих клетках во время период упражнений. Через восемь недель исследователи изучили мозг и мышечную ткань некоторых мышей в каждой группе, чтобы проверить наличие признаков увеличения митохондрий. Кроме того, некоторые мыши из каждой группы выполнили "бегать до утомления" тест для оценки их выносливости после восьминедельного периода.
Подтверждая предыдущие исследования, результаты показали, что у мышей в группе упражнений было больше митохондрий в мышечной ткани по сравнению с мышами в группе, ведущей малоподвижный образ жизни. Однако исследователи также обнаружили, что тренирующиеся мыши также показали несколько положительных маркеров увеличения митохондрий в головном мозге, в том числе повышение экспрессии генов активируемого проксисомами пролифератора рецептора – {альфа} коактиватора 1-альфа, регулятора молчащей информации T1, и цитрат-синтаза, все регуляторы митохондриального биогенеза; и митохондриальная ДНК. Эти результаты хорошо коррелируют с улучшением физической формы животных. В целом, мыши в группе упражнений увеличили время бега до утомления с 74 до 126 минут. Для сидячих мышей изменений не наблюдалось.
Эти данные свидетельствуют о том, что тренировки увеличивают количество митохондрий в головном мозге так же, как они увеличивают митохондрии в мышцах. Авторы исследования отмечают, что это увеличение митохондрий мозга может играть роль в повышении выносливости при физических нагрузках, делая мозг более устойчивым к утомлению, что может повлиять на физическую работоспособность. Они также предполагают, что это повышение митохондрий мозга может иметь клинические последствия для психических расстройств, что делает упражнения потенциальным средством лечения психических расстройств, генетических расстройств и нейродегенеративных заболеваний.
"Эти результаты могут привести к повышению спортивных результатов за счет снижения умственной и физической усталости, а также к более широкому использованию физических упражнений в качестве терапевтического варианта для ослабления негативных последствий старения, а также к лечению и / или профилактике неврологических заболеваний," авторы говорят.