Исследователи обнаружили определенные нейроны у мышей, которые, по-видимому, напрямую контролируют выносливость, что позволяет предположить, что мозг, а не только мышцы, определяет, насколько долго вы можете физически себя изматывать. Эти данные открывают возможность будущих методов лечения для улучшения спортивных результатов путем воздействия на эти мозговые клетки, хотя впереди еще много препятствий.
Роль Мозга в Физических Границах
Десятилетиями ученые рассматривали реакцию мозга на физические упражнения отдельно от физиологических изменений в организме, таких как рост мышц. Однако это новое исследование показывает, что мозговые адаптации координируют все остальные физиологические улучшения, выступая в качестве центрального регулятора выносливости. В исследовании изучались нейроны вентромедиального гипоталамуса, области, уже известной своей решающей ролью в повышении физической подготовки у грызунов, — структура и функция которой соответствуют таковым у млекопитающих, что означает, что аналогичные клетки, вероятно, существуют и у людей.
Как Мозговая Активность Нарастает с Упражнениями
Команда отслеживала нейронную активность у мышей во время тренировок на беговой дорожке. Было обнаружено, что нейроны с SF1-рецепторами проявляли повышенную активность по мере того, как мыши бегали, при этом доля активированных клеток увеличивалась с каждым днем. К восьмому дню более 53% этих нейронов активировались по сравнению с менее чем 32% в первый день. Это говорит о том, что, подобно мышцам, мозг буквально «нарабатывает» свою выносливость посредством повторных упражнений.
Блокировка Нейронов Выносливости Урезает Результативность вдвое
Чтобы проверить это дальше, исследователи использовали оптогенетику (метод, основанный на свете, для управления нейронами), чтобы временно отключить эти клетки, связанные с выносливостью, у отдельной группы мышей. Мыши все равно увеличили дистанцию бега примерно на 400 метров за три недели тренировок… но это было вдвое меньше, чем у мышей с неповрежденными нейронами.
Использование Топлива и Восстановление Мышц
Исследование предполагает, что эти нейроны могут влиять на то, как организм использует энергию во время длительных нагрузок. Подавление этих клеток заставляло мышей быстрее сжигать углеводы, преждевременно истощая их запасы топлива. Кроме того, нейроны, по-видимому, регулируют высвобождение PGC-1 альфа в мышцах, белка, необходимого для эффективного использования топлива, и способствуют повышению уровня сахара в крови для более быстрого восстановления мышц.
Будущее Улучшения Выносливости
Хотя оптогенетика не подходит для использования у людей, исследователи считают, что можно разработать лекарства или добавки, которые активируют эти нейроны. Предварительные эксперименты, усиливающие нейронную активность у мышей, привели к более чем двукратному увеличению выносливости по сравнению с контрольными группами. Это может быть особенно полезно для тех, у кого ограничены возможности для физических упражнений, например, для пожилых людей или перенесших инсульт.
Оговорки и Неразрешенные Вопросы
Перенос этих данных на людей не гарантирован, и существуют проблемы безопасности. Чрезмерная стимуляция этих нейронов может вызвать опасное падение уровня сахара в крови, учитывая их роль в регуляции энергии. Кроме того, клетки выносливости мозга — это лишь одна часть более широкой картины здоровья. Физические упражнения дают множество преимуществ — улучшение настроения, снижение тревожности, повышение когнитивных способностей, — которые, возможно, не будут полностью воспроизведены путем простого активирования этих нейронов.
В конечном счете, хотя это открытие предлагает увлекательный взгляд на контроль мозга над физической выносливостью, маловероятно, что это будет единственным решением для улучшения здоровья.
