Znajdź zawartość

Rok umiarkowanych ćwiczeń fizycznych może zwiększyć rozmiary hipokampa u starszych dorosłych, co prowadzi do poprawy pamięci przestrzennej. Wspólny projekt naukowców z Uniwersytetu w Pittsburghu, Uniwersytetu Stanowego Ohio, Rice University i University of Illinois to pierwsze studium skoncentrowane na seniorach, którzy już doświadczają atrofii hipokampa. Badania sfinansował National Institute on Aging, a ich wyniki ukazały się w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences. Do swojego eksperymentu Amerykanie zwerbowali 120 prowadzących siedzący tryb życia starszych dorosłych. Żadna z uwzględnionych osób nie miała demencji. Następnie akademicy przeprowadzili losowanie do dwóch grup. Jedna miała trzy razy w tygodniu chodzić przez 40 minut po specjalnym torze, druga ograniczała się do ćwiczeń rozciągających i nerwowo-mięśniowych. Przed rozpoczęciem, po upływie 6 miesięcy i po zakończeniu rocznego eksperymentu przeprowadzano badanie rezonansem magnetycznym. Okazało się, że u osób uprawiających marsze (ćwiczenia dotleniające) objętość lewego i prawego hipokampa wzrosła, odpowiednio, o 2,12 i 1,97%. U ludzi z drugiej grupy te same regiony zmniejszyły się, odpowiednio, o 1,40 i 1,43%. W podobnie zaplanowanych odstępach czasowych ochotników badano pod kątem pamięci przestrzennej. Grupa wykonująca ćwiczenia dotleniające wypadała lepiej niż na początku studium, co wiązało się ze zwiększeniem objętości hipokampa. Dodatkowo zespół oceniał kilka markerów zdrowia mózgu, w tym poziom neurotropowego czynnika pochodzenia mózgowego (ang. brain-derived neurotrophic factor, BDNF), czyli czynnika wzrostu syntetyzowanego w dendrytach. Reguluje on liczbę i kształt kolców koniecznych do uczenia przestrzennego i pamięci. Ustalono, że zwiększeniu rozmiarów hipokampa towarzyszyło podwyższenie poziomu BDNF. Prof. Kirk Erickson podkreśla, że atrofia hipokampa na późniejszych etapach życia nie jest, jak nam się wydaje, nieunikniona. Wykazaliśmy, że nawet rok umiarkowanych ćwiczeń może powiększyć tę strukturę. Na tym etapie mózg nadal pozostaje elastyczny.

Neurolodzy z Uniwersytetu w Cambridge wykazali we współpracy z amerykańskim Narodowym Instytutem Starzenia, że bieganie stymuluje mózg do wytwarzania istoty szarej, co zwiększa zdolności poznawcze jednostki. Zaledwie parę dni joggingu oznacza pojawienie się setek tysięcy nowych neuronów, nic więc dziwnego, że ludzie potrafią sobie lepiej przypominać fakty z przeszłości, nie myląc ich ze sobą (Proceedings of the National Academy of Sciences). Naukowcy podkreślają, że to umiejętność kluczowa dla uczenia się. Dodają, że neurogeneza zachodzi w zakręcie zębatym - rejonie związanym z tworzeniem i przywoływaniem wspomnień. Wszystko wskazuje więc na to, że nie tylko bieganie, ale i inne ćwiczenia dotleniające pozwalają spowolnić związane z wiekiem pogorszenie funkcjonowania poznawczego lub zwyczajnie utrzymać dotychczasową dobrą formę. Wiemy, że ćwiczenia mogą być dobre dla zdrowego działania mózgu, ale nasze studium wskazuje na konkretny mechanizm tego efektu – cieszy się Timothy Bussey. Neurolodzy nie wiedzą, czemu ćwiczenia wyzwalają przyrost substancji szarej, ale przypuszczają, że ma to związek ze zwiększonym dopływem krwi lub wyższymi stężeniami hormonów, które wydzielają się wskutek aktywności fizycznej. Nie wykluczają też, że ruch redukuje stres, hamujący neurogenezę za pośrednictwem kortyzolu. Brytyjczycy i Amerykanie badali dwie grupy myszy: jedna miała stały dostęp do kołowrotka, a druga (kontrolna) wiodła nieruchawy tryb życia. Podczas krótkiej sesji treningowej gryzoniom wyświetlano umieszczone obok siebie dwa identyczne kwadraty. Jeśli zwierzę dotknęło nosem figury po lewej, otrzymywało cukrową tabletkę. Po dotknięciu kwadratu z prawej nic się nie działo. Po wstępnym treningu myszy brały udział we właściwym teście pamięciowym. Oczywiście, im częściej szturchały nosem lewy kwadrat, tym więcej punktów zdobywały. Na początku figury były od siebie oddalone o 30 cm, potem jednak umieszczano je coraz bliżej, aż prawie stykały się bokami. W ten sposób neurolodzy chcieli sprawdzić, jak dobrze myszy potrafią odróżnić bardzo podobne wspomnienia. Biegające gryzonie przebywały dziennie dystans 24 km. W teście wypadały one niemal 2-krotnie lepiej od zwierząt z grupy kontrolnej. Ich przewaga stawała się szczególnie dobrze widoczna na dalszych etapach eksperymentu, gdy kwadraty się prawie zlewały. Na tym etapie badania dwa formowane przez myszy wspomnienia były bardzo podobne. Kiedy musiały dokonać takiego porównania, dodatkowe neurony naprawdę robiły wielką różnicę – wyjaśnia Bussey. Myszy z grupy kontrolnej wypadały coraz gorzej, ponieważ ich wspomnienia stawały się zbyt podobne, by dało się je odróżnić. Kiedy badacze próbowali zmylić zwierzęta, obracając kwadrat po lewej, biegające myszy szybciej orientowały się w przebiegu zdarzeń. Próbki tkanki mózgowej wykazały, że u aktywnych gryzoni doszło do zwiększenia objętości istoty szarej. W zakręcie zębatym hipokampa w każdym milimetrze sześciennym pojawiło się ok. 6 tys. nowych neuronów.