W otwierającej oczy demonstracji pomysłowości natury naukowcy z Princeton University odkryli niedawno, że ćwiczenia fizyczne tworzą żywe nowe komórki mózgowe - a następnie zamykają je, gdy nie powinny być w akcji.
Przez pewien czas naukowcy badający ćwiczenia byli zaskoczeni dwoma pozornie niekompatybilnymi efektami aktywności fizycznej mózgu. Z jednej strony wiadomo, że ćwiczenia powodują tworzenie nowych i bardzo pobudliwych komórek mózgu. Jednocześnie ćwiczenia mogą wywoływać ogólny wzór spokoju w niektórych częściach mózgu.
Większość z nas prawdopodobnie nie zdaje sobie sprawy, że neurony rodzą się z pewnymi predyspozycjami. Niektóre, często młodsze, są z natury łatwo podekscytowane. Wystrzeliwują prawie każdą prowokację, co jest godne pochwały, jeśli chcesz przyspieszyć tworzenie myśli i pamięci.
Ale ta cecha jest mniej pożądana w czasach codziennego stresu. Jeśli stresor nie wiąże się z decyzją o życiu lub śmierci i wymaga natychmiastowego działania fizycznego, wówczas posiadanie dużej liczby pobudliwych neuronów wypalających jednocześnie może przynieść efekt przeciwny do zamierzonego, wywołując lęk.
Badania na zwierzętach wykazały, że ćwiczenia fizyczne powodują obfitość neuronów pobudliwych, szczególnie w hipokampie, części mózgu, o której wiadomo, że bierze udział w myśleniu i reakcjach emocjonalnych.
Stwierdzono jednak, że ćwiczenia zmniejszają niepokój zarówno u ludzi, jak iu zwierząt.
Jak aktywność może jednocześnie stworzyć idealne warunki neurologiczne dla lęku i pozostawić praktykujących z głęboko zakorzenionym spokojem, zastanawiali się badacze z Princeton?
Zebrali więc dorosłe myszy, wstrzyknęli im substancję, która zaznacza nowo narodzone komórki w mózgu, i przez sześć tygodni pozwalali, by połowa z nich biegła do woli na małych kołach, podczas gdy inni siedzieli cicho w swoich klatkach.
Następnie naukowcy określili wyjściową nerwowość każdej grupy. Biorąc pod uwagę dostęp do klatek z otwartymi, dobrze oświetlonymi obszarami, jak również zacienione rogi, biegające myszy były bardziej skłonne do ostrożnego odkrywania i spędzania czasu na otwartych terenach, co wskazuje, że były bardziej pewne siebie i mniej niespokojne niż siedzący tryb życia.
Naukowcy sprawdzili także mózgi niektórych biegaczy i myszy prowadzących siedzący tryb życia, aby określić, ile i jakie nowe neurony zawierają.
Zgodnie z oczekiwaniami mózgi biegaczy zadziałały wieloma nowymi, pobudliwymi neuronami. Mózgi osiadłych myszy zawierały również podobne, lotne komórki noworodka, ale nie w tak obfitym stanie.
Mózgi biegaczy miały jednak również znaczną liczbę nowych neuronów specjalnie zaprojektowanych do uwalniania neuroprzekaźnika GABA, który hamuje aktywność mózgu, dzięki czemu inne neurony nie strzelają łatwo. W efekcie są to neurony niania, zaprojektowane do tłumienia i cichej aktywności w mózgu.
W mózgach biegaczy były duże nowe populacje tych komórek w części hipokampa, w okolicy brzusznej, związane z przetwarzaniem emocji. (Reszta hipokampa, obszar grzbietowy, jest bardziej zaangażowana w myślenie i pamięć.)
Jaką rolę odgrywały neurony niania w mózgach zwierząt, a późniejsze zachowanie nie było całkowicie jasne.
Następnie naukowcy delikatnie umieścili pozostałe myszy w lodowatej wodzie na pięć minut. Myszy nie lubią zimnej wody. Uważają, że zanurzenie jest stresujące i wywołuje niepokój, chociaż nie zagraża życiu.
Następnie naukowcy sprawdzili mózgi tych zwierząt. Szukali markerów, znanych jako wczesne geny wczesne, które wskazują, że neuron niedawno wystrzelił.
Znaleźli je w obfitości. Zarówno u fizycznie sprawnych, jak i osiadłych myszy, duża liczba komórek pobudliwych odpaliła w odpowiedzi na zimną kąpiel. Emocjonalnie zwierzęta stały się pod wpływem stresu.
Ale z biegaczami nie trwało to długo. Ich mózgi, w odróżnieniu od zwierząt osiadłych, wykazały dowody na to, że shushing neurony były również aktywowane w dużych ilościach, uwalniając GABA, uspokajając aktywność pobudliwych neuronów i prawdopodobnie utrzymując niepotrzebny niepokój na dystans.
W efekcie mózgi biegaczy zareagowały na stosunkowo niewielki stres związany z zimną kąpielą z szybkim przypływem zmartwień i towarzyszącym, nadrzędnym spokojem.
Wszystko to sugeruje, mówi Elizabeth Gould, dyrektor Gould Lab z Princeton, która napisała artykuł wraz ze swoim studentem Timothy Schoenfeldem, obecnie w National Institute of Mental Health i innych, „że hipokamp biegaczy jest ogromnie różni się od zwierząt osiadłych. Nie tylko jest więcej neuronów pobudzających i synaps pobudzających, ale neurony hamujące są bardziej podatne na aktywację, prawdopodobnie w celu tłumienia neuronów pobudzających, w odpowiedzi na stres. ” wyniki opublikowano w The Journal of Neuroscience.
Dodaje, że ważne jest, aby w tym badaniu przeanalizować długoterminowe odpowiedzi szkoleniowe. Koła biegaczy były zamknięte dla 24 godzin przed ich zimną kąpielą, więc nie zyskałyby ostrego działania uspokajającego po ćwiczeniach. Zamiast tego różnica w reakcji na stres pomiędzy biegaczami a siedzącymi zwierzętami odzwierciedlała fundamentalną przebudowę ich mózgów.
Oczywiście, jak wszyscy wiemy, myszy nie są mężczyznami ani kobietami. Ale, jak mówi dr Gould, inne badania „pokazują, że ćwiczenia fizyczne zmniejszają lęk u ludzi”, co sugeruje, że podobne przebudowy zachodzą w mózgach ludzi, którzy ćwiczą.
„Sądzę, że nie jest to duży krok naprzód”, podsumowuje, „sugerowanie, że hipokampy ludzi aktywnych mogą być mniej podatne na pewne niepożądane aspekty stresu niż osoby prowadzące siedzący tryb życia”.
;
