Биохимия прогулки

Человек, бывает, сокрушается о работе своего мозга, когда, например, не может вспомнить какую-нибудь мелочь, а иногда и что-то важное. В зрелом возрасте проблемы, как правило, усугубляются и даже могут перерасти в болезнь. При этом психоневрологические заболевания молодеют, поэтому ученые многих стран, особенно стран с большой долей пожилого населения, стремятся разгадать тайны физиологии и биохимии мозга. Одно из таких исследований, только что вышедшее в журнале с говорящим названием «Альцгеймейр и деменция», посвящено изучению связи физических упражнений, специфических белков мозга и психического здоровья.

Работа выполнена командой семи ученых под руководством профессора нейрологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско Кейтлин Казалетто (Kaitlin Casaletto). Исследования курировал Уильям Хонер, доктор медицины и профессор психиатрии Университета Британской Колумбии. Ученые использовали данные четырехсот пациентов чикагской медицинской программы под названием «Память и старение», которые завещали свои мозги докторам. Ее участники регулярно проходили анализы и медицинские обследования, в частности врачи вели постоянный мониторинг физической активности, а после смерти получали возможность изучить мозг.

Хорошо известно, что самые старые люди накапливают такие ядовитые белки, как амилоид и тау-протеины, служащие маркерами болезни Альцгеймера. Сначала копятся первые, а затем вторые, которые и вызывает деградацию нейронов и соединяющих их синапсов. Однако, как ранее установила доктор Казалетто, такой разрушительный каскад двух нейротоксинов ослаблен у физически активных пациентов: у них высока концентрация белков, связанных с поддержанием целостности синапсов, то есть стимулирующих связи между нейронами. Это значит, физические упражнения изменяют химию мозга в лучшую сторону.

Доктор Хонер говорит, что эффект насыщения белками действует и за пределами гиппокампа. Этот отдел мозга, отвечающий за память, первым деградирует при болезни, и, выходит, что физические упражнения предохраняют не только его, но и соседние отделы, связанные с когнитивными функциями. «По-видимому, упражнения оздоравливают мозг целиком и стимулируют выработку белков, отвечающих за синаптическую связь его нейронов», — говорит он. Повышенная нервная проводимость оказалась присуща даже людям, которые страдают болезнью Альцгеймера, но сохранили физическую активность.

Кстати говоря, исследования по влиянию физической активности на память ученые ведут давно. И эти работы не сводятся ни к изучению только больных людей, ни к исследованию процессов в нейронах. На макроуровне, отслеживая корреляцию возбуждений между зонами мозга, изучают связность возбуждений. Интуитивно понятно, что вспомнить что-то означает быстро осознать взаимоотношения между различными событиями. Несколько лет назад американо-японская группа ученых, руководимая Сувабе Казуей (Kazuya Suwabe) из университета Цукубы, выявила связь между десятком минут физической нагрузки и резким улучшением памяти молодых и здоровых людей.

С помощью магниторезонансных исследований физиологи установили, что сразу после упражнений даже с небольшой нагрузкой повышается связность гиппокампа и зон коры головного мозга, отвечающих за память. И это не единственный механизм ее улучшения. В других, более ранних, исследованиях нейрофизиологи уже выяснили, что регулярные упражнения облегчают появление новых нейронов в зонах памяти. Правда, на это требуется некоторое время. Один из соавторов работы, доктор Михаэль Ясса (Michael Yassa), который исследует память людей старшего возраста, замечает, что значительные улучшения дают даже краткие прогулки. Но для этого все-таки необходимо вспомнить о физической нагрузке в нужный момент.

(Alzheimer's & Dementia, 07.01.2022; Proceedings of the National Academy of Sciences, 24.04.2018)