Kemijska veza između fizičke aktivnosti i mentalnog zdravlja

Mnogi liječnici potiču ljude na fizičke aktivnosti, kako zbog općenitog, tako i zbog mentalnog zdravlja, no točan mehanizam te povezanosti do sada još nije bio znanstveno obrazložen.

Istraživači s Beckman instituta za naprednu znanost i tehnologiju na Sveučilištu Illinois, proučavali su kako kemijski signali otpušteni vježbanjem mišića potiču razvoj neurona u mozgu.

Kada se mišići kontrahiraju tijekom vježbanja, poput bicepsa koji pokušava podići veliku težinu, otpuštaju razne spojeve u krvotok. Ovi spojevi mogu putovati u različite dijelove tijela, uključujući mozak. Istraživače je posebno zanimalo kako vježba može koristiti određenom dijelu mozga koji se naziva hipokampus.

Kako bi izolirali kemikalije koje oslobađaju kontrakcije mišića i testirali ih na neuronima hipokampusa, istraživači su prikupili male uzorke mišićnih stanica miševa i uzgojili ih u posudama za stanične kulture u laboratoriju. Kad su mišićne stanice sazrele, počele su se same kontrahirati, otpuštajući svoje kemijske signale u staničnu kulturu.

Istraživački tim dodao je kulturu, koja je sada sadržavala kemijske signale iz zrelih mišićnih stanica, drugoj kulturi koja sadrži neurone hipokampusa i druge potporne stanice poznate kao astrociti. Koristeći nekoliko mjera, uključujući imunofluorescentno i kalcijsko snimanje za praćenje rasta stanica i nizove s više elektroda za bilježenje električne aktivnosti neurona, ispitali su kako izloženost tim kemijskim signalima utječe na stanice hipokampusa.

Rezultati su bili zapanjujući. Izloženost kemijskim signalima iz mišićnih stanica koje se kontrahiraju uzrokovala je hipokampalne neurone da generiraju veće i češće električne signale - znak snažnog rasta i zdravlja. U roku od nekoliko dana, neuroni su počeli ispaljivati ​​te električne signale sinkronije, što sugerira da su neuroni zajedno formirali zreliju mrežu i oponašali organizaciju neurona u mozgu.

Međutim, istraživači su i dalje imali pitanja o tome kako su ti kemijski signali doveli do rasta i razvoja neurona hipokampusa. Kako bi otkrili više o putu koji povezuje vježbanje s boljim zdravljem mozga, usredotočili su se na ulogu astrocita u posredovanju ovog odnosa.

Istraživači su otkrili da je uklanjanje astrocita iz staničnih kultura uzrokovalo da neuroni ispaljuju još više električnih signala, sugerirajući da su bez astrocita neuroni nastavili rasti - možda do točke u kojoj bi mogli postati neupravljivi.

"Astrociti igraju ključnu ulogu u posredovanju učinaka vježbanja. Regulacijom neuronske aktivnosti i sprječavanjem hiperekscitabilnosti neurona, astrociti doprinose ravnoteži potrebnoj za optimalno funkcioniranje mozga", izjavio je Ki Yun Lee, student mehaničke znanosti i inženjerstva na Sveučilištu Illinois Urbana-Champaign i glavni autor studije.

Razumijevanje kemijskog puta između mišićne kontrakcije i rasta i regulacije neurona hipokampusa samo je prvi korak u razumijevanju načina na koji vježbanje pomaže u poboljšanju zdravlja mozga.

"U konačnici, naše istraživanje može doprinijeti razvoju učinkovitijih režima vježbanja za kognitivne poremećaje kao što je Alzheimerova bolest", rekao je Lee.

Ukratko rečeno, sada imate i kemijski dokaz da će vam fizičke aktivnosti doprinijeti mentalnom zdravlju.

Studiju objavljenu u časopisu Neuroscience možete pronaći na ovoj poveznici.