Naukowcy odkryli zaskakujący efekt ćwiczeń. Najnowsze wyniki badań

Neuron to podstawowa jednostka budulcowa układu nerwowego. Odpowiada za odbieranie, przetwarzanie oraz wysyłanie informacji w postaci sygnału elektrycznego. Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology przeprowadzili badania, które wykazały, że aktywność fizyczna zapewnia korzyści już na poziomie pojedynczych neuronów. Potencjalnie może więc okazać się skuteczną terapią dla osób, u których komunikacja między nerwem a mięśniem została przerwana, np. w wyniku wypadku lub choroby.

W jaki sposób ćwiczenia wpływają na komórki nerwowe?

Naukowcy zaobserwowali, że w momencie kurczenia się mięśni w trakcie treningu, uwalniają one sygnały biochemiczne zwane miokinami, które mogą oddziaływać na inne narządy oraz na komórki nerwowe. Okazało się, że w obecności tych sygnałów neurony rosły cztery razy bardziej w porównaniu do neuronów, które nie miały kontaktu z miokinami. Eksperymenty na poziomie komórkowym sugerują zatem, że ćwiczenia mogą mieć biochemiczny wpływ na wzrost nerwów. To nie wszystko. Naukowcy odkryli również, że neurony reagują nie tylko na sygnały biochemiczne ćwiczeń, ale także na ich fizyczne skutki. Badacze zaobserwowali, że w momencie, gdy komórki nerwowe są wielokrotnie rozciągane (podobnie jak mięśnie, które kurczą się i rozszerzają podczas ćwiczeń), rosną tak samo, jak wtedy, gdy są wystawione na działanie miokin.

Czytaj więcej

Zdrowie

Wystarczy już 5 minut. Prosta zmiana w rutynie dnia pomoże obniżyć ciśnienie krwi

Dobroczynny wpływ aktywności fizycznej na zdrowie nie jest zaskakującym odkryciem. Najnowsze badanie potwierdza, że pozytywny wpływ na organizm ma nawet najkrótsze, intensywne ćwiczenie. Zmianę zauważono m.in. w pomiarach ciśnienia krwi.

„Teraz, gdy wiemy, że istnieje ta interakcja między mięśniami a nerwami, może być ona przydatna w leczeniu takich rzeczy, jak uszkodzenie nerwu, w którym komunikacja między nerwem a mięśniem zostaje przerwana. Może jeśli pobudzimy mięsień, będziemy mogli pobudzić nerw do gojenia się i przywrócić ruchomość osobom, które ją utraciły z powodu urazu lub chorób neurodegeneracyjnych” - powiedziała Ritu Raman, adiunkt ds. rozwoju kariery w dziedzinie inżynierii mechanicznej w Eugene Bell Career Development na MIT i jedna z autorek badania.

Pracujące mięśnie wydzielają składniki cenne dla wzrostu neuronów

Jak podaje MIT News, w 2023 roku zespół naukowców ogłosił, że udało się przywrócić ruchomość u myszy, które doznały urazowego uszkodzenia mięśnia. Badacze w pierwszej kolejności wszczepili zwierzętom tkankę mięśniową w miejsce urazu. Następnie tkanka była wielokrotnie stymulowana światłem i w ten sposób „ćwiczona”. Z czasem zaobserwowano, że ta aktywność pozwoliła myszom odzyskać funkcje motoryczne. Finalnie osiągnęły one poziom porównywalny z poziomem zdrowych myszy. Gdy naukowcy przebadali przeszczepioną tkankę, okazało się, że ćwiczenia stymulowały ją do wytwarzania pewnych sygnałów biochemicznych, o których wiadomo, że promują wzrost nerwów i naczyń krwionośnych.

Czytaj więcej

Zdrowie

Mniej cukru w dzieciństwie ogranicza ryzyko poważnych chorób w dorosłości. Nowe wyniki badań

Pierwsze 1000 dni życia dziecka - od momentu poczęcia, aż do do ukończenia 2 lat - wydaje się być niezwykle ważne dla zdrowia w dorosłości. Naukowcy odkryli, że ograniczenie cukru w tym okresie zmniejsza ryzyko wystąpienia poważnych chorób.

W nowym badaniu zespół chciał ustalić, czy ćwiczenia mięśni mają jakikolwiek bezpośredni wpływ na wzrost nerwów. Skupili się zatem wyłącznie na mięśniach i tkance nerwowej. W tym celu wyhodowali komórki mięśniowe myszy, które następnie połączyły się w dojrzałą tkankę mięśniową. Została ona genetycznie zmodyfikowana, aby kurczyła się w odpowiedzi na światło, co miało naśladować ćwiczenia. Wcześniej naukowcy opracowali specjalną matę żelową, na której można było rozwijać i ćwiczyć tkankę. W kolejnym etapie zebrali próbki roztworu z maty. Okazało się, że zawiera on miokiny, czynniki wzrostu, RNA i mieszankę innych białek.

Następnie roztwór został przeniesiony do oddzielnego naczynia, w którym znajdowały się neurony ruchowe, czyli komórki nerwowe obecne w rdzeniu kręgowym. Odpowiadają one za kontrolowanie mięśni zaangażowanych w ruch. Gdy te neurony zostały wystawione na działanie roztworu zawierającego miokiny, zaczęły rosnąć i to aż cztery razy szybciej niż neurony, które nie otrzymały mieszanki.

Fizyczny aspekt ćwiczeń również wpływa na wzrost komórek nerwowych

Aby sprawdzić, jak neurony zmieniły się w odpowiedzi na miokiny wywołane ćwiczeniami, naukowcy przeprowadzili analizę genetyczną. 

Czytaj więcej

Zdrowie

Trening o właściwej porze może zmniejszać ryzyko nowotworu. O której najlepiej ćwiczyć?

Chociaż wiadomo, że aktywność fizyczna zmniejsza ryzyko wielu chorób, w tym raka jelita grubego, do tej pory nie było pewności, czy na to ryzyko ma wpływ pora ćwiczeń. Nowe badanie wykazało jednak, że warto planować treningi w określonych godzinach.

„Zauważyliśmy, że wiele genów regulowanych w neuronach stymulowanych ćwiczeniami było związanych nie tylko ze wzrostem neuronów, ale także dojrzewaniem neuronów, tym, jak dobrze komunikują się z mięśniami i innymi nerwami oraz jak dojrzałe są aksony. Ćwiczenia wydają się wpływać nie tylko na wzrost neuronów, ale także na to, jak dojrzale i dobrze funkcjonują” - powiedziała Raman.