Помимо множества причин пойти в тренажерный зал, тренировки также могут улучшить способность стойко переносить трудные времена. В серии недавних экспериментов нейробиологи из Университета Джорджии начали разгадывать связь между долгосрочной стрессоустойчивостью и физическими упражнениями.
Исследование, опубликованное в февральском номере журнала Нейрофармакология, показывает, что нейропептид под названием галанин является необходимой частью головоломки. Исследователи продемонстрировали на модели животных, что галанин защищает нейроны от дегенерации, вызванной стрессом. Когда крысы занимались спортом и галанин был заблокирован, крысы были так обеспокоены, как будто они вообще не занимались спортом. Исследователи также показали, что галанин устраняет негативные последствия стресса у малоподвижных крыс. Анатомические данные свидетельствуют о том, что галанин способствует устойчивости к стрессу, сохраняя синаптическую пластичность или способ укрепления или ослабления нейронных связей с течением времени.
«Мы смогли показать, что стресс, всего лишь однократное воздействие стресса, вызывает уменьшение образования синапсов», — сказал Филип Холмс, главный исследователь исследования и профессор психологии в Колледже искусств и наук Франклина. Холмс также возглавляет программу нейробиологии Института биомедицинских и медицинских наук. «Гипотеза заключалась в том, что, возможно, действие галанина и упражнения способствуют поддержанию нейропластичности в организме. префронтальной коры".
Префронтальная кора отвечает за сложное когнитивное поведение, такое как планирование, принятие решений, регулирование эмоций и устойчивость к стрессу. Интересно, сказал Холмс, что эта область мозга атрофируется во время депрессии. Измерять образование синапсов, лаборатория Холмса подсчитала дендритные шипы на нейронах префронтальной коры. Если дендриты — это ветви нейрона, то эти субклеточные структуры — это веточки на этих ветвях.
«Дендритные шипы динамически меняются с опытом», — сказала Натале Сциолино, первый автор статьи. Подсчет дендритных шипов позволил Сциолино взглянуть на то, что она называет «важной анатомической основой пластичности или способности мозга меняться».
Сциолино заканчивала докторскую диссертацию. на момент эксперимента и сейчас является научным сотрудником Национального института гигиены окружающей среды. Когда Сциолино обнаружила меньше дендритных шипов на нейронах малоподвижных крыс, чем у тех, которые занимались спортом или получали инъекции галанина, она знала, что лаборатория обнаружила что-то важное.
Команда использовала легкие толчки ногами и лабиринт в форме плюса, чтобы измерить тревожное поведение у крыс. Крысы, находящиеся в состоянии стресса, которые тренировались или получали галанин, с большей охотой исследовали лабиринт, что является признаком устойчивости. Однако малоподвижные крысы, находящиеся в состоянии стресса, не хотели исследовать. В одном эксперименте исследователи давали крысам, которые тренировались, препарат для предотвращения действия галанина, и эти крысы оставались на месте так же часто, как и группа, ведущая малоподвижный образ жизни.
«Мы обнаружили этот защитный эффект физических упражнений, но мы могли заблокировать его с помощью антагониста галанина, и это было действительно интересно, потому что это говорило нам о том, что галанин необходим для благотворного воздействия физических упражнений», — сказал Холмс. «Это действительно ключевой эксперимент».
Холмс и Сциолино установили положительную взаимосвязь между физическими упражнениями и устойчивостью к стрессу в предыдущих исследованиях в UGA. Их статья 2012 года показала, что физические упражнения повышают уровень галанина в ключевой области мозга, отвечающей за стресс. Настоящее исследование было направлено на объединение этих результатов в одну четко определенную и всеобъемлющую модель.
«Мы понимаем, что все больше данных указывают на своего рода дефицит нейропластичности как на наиболее важный процесс при расстройствах, связанных со стрессом, таких как депрессия и тревога», — сказал Холмс.
Сциолино начал исследовать связь между физическими упражнениями и галанином после того, как Холмс и Дэвид Вайншенкер, профессор генетики человека в Университете Эмори, получили в 2010 году грант Национального института по борьбе со злоупотреблением наркотиками на исследование зависимости.
«Мы знаем, что стресс является наиболее распространенной причиной рецидива у людей с наркотической зависимостью, и мы смогли показать, что либо физические упражнения, либо галанин уменьшают рецидивоподобное поведение у крыс, получавших кокаин, поэтому способность галанина, вызванного физическими упражнениями, снижать стресс» имеет смысл», — сказал Вайншенкер.
Сциолино сказал, что общий смысл этого исследования заключается в том, что мы можем использовать преимущества упражнений, потому что понимаем механизм. Нейробиология только начала осознавать масштабы воздействия галанина на мозг.
«Мы единственная лаборатория, которая изучает связь между галанином и физическими упражнениями», — сказал Холмс. «Это хорошо и плохо — хорошо, что у нас есть своя ниша, но плохо, что ей не уделяется должного внимания».
Исследуйте далее: Исследование показало, что люди с галаниновым вариантом более восприимчивы к депрессии, вызванной стрессом.
Больше информации: «Галанин опосредует особенности нервной и поведенческой устойчивости к стрессу, обеспечиваемые физическими упражнениями». Нейрофармакология. 2015 февраль;89:255-64. DOI: 10.1016/j.neuropharm.2014.09.029.. Epub, 2014 октября 6 г.
Справочник журнала: Нейрофармакология
Предоставлено Университет Джорджии
;
