Согласно новому исследованию австралийских ученых из Квинслендского университета, физические упражнения могут замедлить или даже предотвратить снижение когнитивных способностей у мышей, оказывая «глубокое и избирательное воздействие» на определенные типы клеток мозга. Исследование также проливает свет на то, как этот эффект запускается в мозге физически активных особей.
Ученые отмечают, что это может быть справедливо и для человека, однако многие механизмы, приводящие к его возникновению, остаются малоизученными. Подобные исследования дают ценные сведения о том, как именно физические упражнения укрепляют мозг.
В ходе эксперимента изучалось влияние физических упражнений и старения на экспрессию генов в определенных типах клеток гиппокампа — сложной структуры мозга, связанной с обучением и памятью. Группы молодых и старых мышей в возрасте от 3 до 18 месяцев вели малоподвижный или активный образ жизни, причем последние занимались на беговом колесе. Старение затронуло все типы клеток мозга, но, похоже, некоторые из них пострадали больше, чем другие, объясняет соавтор исследования Яна Вукович.
«Мы обнаружили, что старение значительно изменяет экспрессию генов всех типов клеток в мозге, но наибольшее влияние оно оказывает на микроглии — иммунные клетки центральной нервной системы, которые поддерживают работу мозга», — говорит Вукович, нейроиммунолог из Института биомедицинских наук и мозга Квинслендского университета.
Однако эти изменения не являются необратимыми. Исследование показало, что когда пожилые мыши занимались спортом, их микроглии больше походили на микроглии молодых мышей.
«Наше исследование показало, что физические упражнения, в виде бегового колеса для мышей, вернули генетический профиль стареющей микроглии к моделям, наблюдаемым у более молодых микроглиальных клеток», — говорит ученый.
В то время как старение в той или иной степени затрагивает другие типы клеток мозга, физические упражнения оказывают на них более узкое воздействие, отмечает ведущий автор исследования Солал Шоке из Института молекулярных биологических наук Квинслендского университета.
«Микроглии были единственным типом клеток мозга, который продемонстрировал значительное обратное противодействие изменениям, вызванным старением», — отметил он.
Кроме того, исследование показало, что у старых мышей в гиппокампе также был повышен уровень Т-клеток. Это белые кровяные тельца, которые отвечают за борьбу с инородными агентами, но исследователи не совсем уверены, почему они были более распространены в мозге пожилых мышей.
Тем не менее, физическая активность была связана с уменьшением роста Т-клеток, обусловленного возрастными изменениями, что намекает на еще один возможный способ борьбы с последствиями старения с помощью физических упражнений.
«Предоставление мышам доступа к беговому колесу предотвратило или уменьшило присутствие Т-клеток в гиппокампе, части мозга, связанной с памятью и обучением, во время старения, — говорит Вукович. — Это показывает, что физические упражнения замедляют процесс, связанный со старением у мышей».
По ее словам, полученные на мышах результаты служат платформой для изучения человеческого мозга и старения.
«Дальнейшие исследования могут привести к разработке терапевтических способов воздействия на определенные типы клеток для борьбы со старением мозга», — добавила Вукович.
