Физические упражнения улучшают работу мозга через улучшение реакции на инсулин

Упражнения улучшают работу мозга через инсулин! Новое исследование показало, что физическая активность повышает чувствительность мозга к инсулину, что важно для памяти и когнитивного здоровья.

Регулярная физическая активность давно известна своими преимуществами для физического здоровья, такими как укрепление сердца и контроль веса. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Aging Cell, показывает, что упражнения также могут напрямую улучшать работу мозга. Учёные обнаружили, что физическая активность активирует клеточные процессы, связанные с инсулином — гормоном, который регулирует уровень сахара в крови. Это открытие указывает на то, что упражнения могут улучшить реакцию мозга на инсулин, что играет ключевую роль в поддержании когнитивного здоровья с возрастом.

Как инсулин влияет на мозг?

Инсулин — это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. Его основная задача — регулировать уровень сахара в крови, обеспечивая организм энергией. Когда мы едим, уровень сахара в крови повышается, и инсулин помогает перемещать глюкозу из кровотока в клетки, где она используется для энергии или хранится.

Чувствительность к инсулину — это показатель того, насколько эффективно организм реагирует на этот гормон. Высокая чувствительность означает, что организм хорошо управляет уровнем сахара в крови. Однако при резистентности к инсулину, которая характерна для преддиабета и диабета 2 типа, клетки становятся менее восприимчивыми к инсулину, что приводит к повышению уровня сахара в крови и другим проблемам со здоровьем.

Инсулин также играет важную роль в мозге. Он влияет на области, отвечающие за мышление и память. Когда клетки мозга становятся менее чувствительными к инсулину, это может негативно сказаться на когнитивных функциях. Учёные всё больше интересуются тем, как поддерживать или улучшать чувствительность мозга к инсулину для здорового старения.

Роль нейронных внеклеточных везикул

Нейронные внеклеточные везикулы — это крошечные структуры, выделяемые клетками мозга (нейронами). Раньше их считали клеточным "мусором", но теперь известно, что они играют важную роль в передаче сигналов между клетками. Эти везикулы действуют как миниатюрные "курьеры", перенося белки и другие молекулы, участвующие в передаче сигналов, включая инсулин.

В этом исследовании учёные сосредоточились на везикулах, содержащих белок Akt, который играет ключевую роль в передаче инсулиновых сигналов. Анализируя эти везикулы в крови, исследователи смогли оценить, как упражнения влияют на чувствительность мозга к инсулину.

Ход исследования

В исследовании приняли участие 21 человек, преимущественно женщины, средний возраст которых составил 60 лет. Все участники имели диагноз "преддиабет" и вели малоподвижный образ жизни (менее 60 минут физической активности в неделю).

В течение двух недель участники выполняли 12 тренировок на велотренажёрах под наблюдением исследователей. Каждая тренировка длилась 60 минут и проводилась с умеренной или высокой интенсивностью. До и после каждой тренировки, а также в начале и конце исследования участники употребляли глюкозный напиток, чтобы стимулировать инсулиновый ответ.

Для оценки влияния упражнений на мозг исследователи анализировали кровь участников, выделяя из неё нейронные внеклеточные везикулы. Они измеряли уровни белков, связанных с инсулиновой сигнализацией, таких как Akt.

Результаты

После двух недель тренировок у участников увеличилось количество везикул, содержащих белки, связанные с чувствительностью к инсулину. Уровень белка Akt в этих везикулах повышался после каждой тренировки, особенно после употребления глюкозного напитка. Это указывает на то, что упражнения улучшают реакцию мозга на инсулин при повышении уровня сахара в крови.

Кроме того, у участников улучшился контроль уровня сахара в крови и повысилась периферическая чувствительность к инсулину. Изменения в белке Akt также коррелировали с небольшим снижением веса.

Значение исследования

«Мы впервые показали, что упражнения влияют на инсулиновую сигнализацию через нейронные внеклеточные везикулы, что связано с улучшением контроля уровня сахара в крови», — сказал Стивен Малин, ведущий автор исследования.

Он объяснил, что недостаток инсулина в мозге может привести к дисфункции клеток и нарушению их взаимодействия. «Это как игра в "испорченный телефон": в какой-то момент сообщение теряется, когда мозг становится устойчивым к инсулину».

Ограничения и будущие исследования

Хотя исследование дало важные результаты, у него есть ограничения. В нём участвовало небольшое количество людей, преимущественно женщины, что ограничивает возможность обобщения выводов. Также в исследовании не было контрольной группы, что могло бы укрепить выводы.

В будущем учёные планируют изучить влияние различных типов и продолжительности упражнений на когнитивные функции и здоровье мозга. Это поможет разработать более эффективные стратегии для предотвращения когнитивных нарушений и поддержания здоровья мозга, особенно у людей с риском развития диабета 2 типа и болезни Альцгеймера.

Заключение

Физические упражнения не только укрепляют тело, но и улучшают работу мозга, повышая его чувствительность к инсулину. Это открытие подчёркивает важность регулярной физической активности для поддержания когнитивного здоровья, особенно с возрастом.