Motion stimulerer hjernen på grund af dens effekt på musklerne

Motion spiller en vigtig rolle i hjernens sundhed ved at få musklerne til at frigive molekyler forbundet med kognitiv funktion, har en nylig undersøgelse fundet.

Forskning offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences viser, at når nerver, der stimulerer muskler aktiveres, sender de også signaler til hjernen og frigiver bioaktive molekyler og nanopartikler, der forbedrer hjernens funktion.

Resultaterne fremhæver vigtigheden af at opretholde muskuloskeletal sundhed ikke kun for kardiovaskulær sundhed eller mobilitet, men også for at modvirke neurodegeneration, sagde Hongrong Kong, Ph.D., professor i afdelingen for kemisk og biomolekylær ingeniørvidenskab ved University of Illinois kl. Urbana-Champaign og medforfatter til undersøgelsen..

Han forklarede, at: "Opretholdelse af neuronal innervation er afgørende for at tillade muskler at producere biologiske faktorer, der gavner hjernen. Ved regelmæssige muskelsammentrækninger frigiver musklerne ikke kun disse gavnlige faktorer, men hjælper også med at opretholde den innervation, der er nødvendig for, at nerverne kan fortsætte med at sende signaler til musklerne. Disse signaler er nødvendige for at regulere frigivelsen af neurotrofiske faktorer i hjernen."

Undersøgelsen stimulerede muskler med glutamat for at se, hvordan nervefunktionen reagerede. Forskerne brugte modeller af muskelvæv, en innerveret og en ikke-innerveret, og fandt ud af, at innerveret væv sendte flere signaler til hjernen.

Fordi nogle af funktionen af neuroner i muskler kan falde med alder eller skade, var forskere interesserede i, hvordan dette tab ville påvirke hjernens sundhed.

Hvordan påvirker træning hjernens funktion?

I denne undersøgelse observerede forskerne ikke folk, der trænede. I stedet studerede de muskelvævsmodeller, hvilket betyder, at det ikke var muligt at drage direkte konklusioner om specifikke træningsformer og deres effekter på hjernens sundhed.

Kong sagde, at tidligere forskning i træning og hjernesundhed har vist en direkte sammenhæng mellem størrelsen af hippocampus og regelmæssig fysisk aktivitet. Men til denne nye undersøgelse kiggede forskere på nervesystemet og muskuloskeletale funktion for bedre at forstå interaktionerne mellem hjernen og kroppen.

"Vores undersøgelse viste ikke, hvordan træning direkte kan forbedre kognitiv funktion," advarede Kong. ”Flere undersøgelser har allerede vist, at regelmæssig motion kan forbedre kognitiv funktion hos voksne. I disse undersøgelser blev deltagerne bedt om at træne regelmæssigt, og ændringer i størrelsen af deres hippocampus blev overvåget."

"Resultaterne viser, at mennesker, der regelmæssigt dyrker aerob træning, har større hippocampi og klarer sig bedre på rumlige hukommelsestests. Vi fokuserede på, hvordan neuroner forbundet med muskler påvirker en af vejene mellem muskler og hjerne." — Hyunjun Kong, PhD

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC, en senior hjernesundhedscoach og direktør for FitBrain-programmet ved Neuroscience Institute i Santa Monica, Californien, som ikke var involveret i undersøgelsen, sagde, at det vil tage tid at forstå fuldt ud effekter af træning på hjernen, og fremtidige undersøgelser på mennesker bliver nødt til at tage højde for det.

"Længden af tid, det tager at observere virkningerne af træning på kognitiv funktion, kan variere afhængigt af træningens type, intensitet og hyppighed, såvel som individuelle forskelle i alder, kognitiv basisfunktion og helbredsstatus," Glatt sagde.

“Undersøgelser viser typisk observerbare effekter over en periode på uger til måneder. Det er vigtigt, at fremtidige undersøgelser tager højde for disse variabler for nøjagtigt at vurdere tidsrammen," bemærkede han.

Hvilke former for træning er bedst for hjernens sundhed?

Regelmæssig motion har målbare fordele for hjernens sundhed. For eksempel er boksning blevet brugt til at hjælpe mennesker med Parkinsons sygdom.

Glatt bemærkede, at nogle former for træning kan være mere effektive end andre til at forbedre hjernens sundhed, især dem, der kræver kognitiv funktion.

"Aerob træning som løb, svømning og cykling, som forbedrer kardiovaskulær sundhed, er kendt for deres positive virkninger på hjernens funktion," sagde han.

"Men aktiviteter, der kombinerer fysisk og kognitiv aktivitet - såsom dans og holdsport - kan tilbyde yderligere fordele på grund af behovet for koordination, rytme og udøvende funktion," tilføjede han.

Kan træning vende eller bremse kognitiv tilbagegang?

Kong foreslog, at fysisk aktivitet potentielt kunne vende eller bremse det kognitive fald i forbindelse med aldring.

"Når mennesker bliver ældre, mister de gradvist velformede neuromuskulære forbindelser mellem nerver og muskler, hvilket forringer musklernes evne til at blive reguleret af nervesignaler og dermed reducerer deres evne til at udskille faktorer, der er afgørende for hjernens funktion," Kong forklaret.

"Med passende træning eller stimulering af muskelsammentrækninger kan muskler producere faktorer, der hjælper med at vedligeholde disse neuromuskulære forbindelser og forhindrer denervering. Som følge heraf kan ældre voksne stadig have funktionelt innerverede muskler, der er i stand til at producere vigtige faktorer, der forbedrer den kognitive funktion i hjerne," bemærkede han.

Glatt indikerede, at en stillesiddende livsstil med relativt lave niveauer af fysisk aktivitet kan være forbundet med en højere risiko for kognitiv tilbagegang.

Men han advarede om, at der er forskellige individuelle forskelle i forhold til genetik, livsstil og miljøfaktorer.

"Motion anerkendes i stigende grad som en støttende intervention for mennesker med svækket kognitiv funktion, herunder dem, der lider af aldersrelaterede fald eller tilstande som Alzheimers sygdom. Fysisk aktivitet kan forbedre blodgennemstrømningen til hjernen, reducere inflammation og stimulere frigivelsen af vækstfaktorer, som kan hjælpe med at opretholde eller forbedre kognitiv funktion," sagde Glatt.

"Selvom motion er gavnligt for at opretholde kognitiv sundhed og potentielt bremse udviklingen af tilbagegang, er beviser for dens evne til at vende eksisterende kognitiv tilbagegang stadig ikke entydigt. De fleste undersøgelser tyder på, at træning kan fremme en langsommere nedgang og en bedre generel hjernesundhed, men det modsatte kan være tilfældet for at håndtere etablerede kognitive mangler kræver mere omfattende forskning," advarede han.