Физическая активность может поддерживать память и снижать риск возрастного когнитивного ухудшения не только за счет прямого воздействия на мозг, но и через изменения во всем организме. К такому выводу приводит исследование, согласно которому упражнения запускают сигналы в теле, которые через кровоток улучшают защиту и поддержку мозга.
Ключевую роль в этом процессе, как показала работа, играет система кровеносных сосудов мозга и гематоэнцефалический барьер — структура, которая пропускает необходимые вещества и ограничивает попадание вредных. С возрастом этот барьер становится менее устойчивым: появляются небольшие утечки, а перенос веществ в мозг работает хуже. Такие изменения со временем связывают с ухудшением памяти и повышенной уязвимостью к нейродегенеративным заболеваниям.
Как упражнения влияют на мозг
Исследование указывает, что физическая активность меняет химическую среду организма. В частности, печень выделяет в кровь факторы, способные воздействовать на удаленные органы, включая мозг. Одним из таких факторов оказался фермент печеночного происхождения, уровень которого в крови повышается после упражнений.
Этот фермент, как отмечается, не проникает непосредственно в мозговую ткань. Вместо этого он действует на внутреннюю выстилку сосудов мозга, изменяя белки на их поверхности. Одной из важных мишеней стал мембранный фермент, участвующий в регуляции гематоэнцефалического барьера.
Связанные с физической активностью сигналы из печени сопровождались улучшением памяти, даже не попадая напрямую в ткань мозга. Их действие, по данным исследования, было сосредоточено на сосудах, контактирующих с мозгом, что улучшало их работу.
Что показали эксперименты
У пожилых мышей с повышенным уровнем таких сигналов улучшались результаты в тестах на память. Одновременно сосудистая система мозга демонстрировала признаки восстановления: уменьшалась проницаемость защитного барьера, а механизмы транспорта становились более эффективными и напоминали те, что наблюдаются у молодых особей.
Когда у молодых животных искусственно вызывали возрастоподобные изменения в сосудах, их память ухудшалась. Повышение активности фермента, нарушающего работу барьера в сосудистой системе мозга, приводило к большей утечке через гематоэнцефалический барьер и снижению эффективности транспортных систем. Это сопровождалось ухудшением когнитивных показателей.
Когда такие сосудистые изменения удавалось обратить, память улучшалась. Снижение активности этого фермента — как косвенно через сигналы, связанные с упражнениями, так и напрямую с помощью целевых ингибиторов — восстанавливало целостность барьера и улучшало результаты в тестах на память. В отдельных случаях эффект был сопоставим с воздействием самой физической активности.
Значение для понимания болезней мозга
Похожие закономерности были выявлены и в моделях болезни Альцгеймера. Сигналы, связанные с упражнениями, сочетались с лучшими показателями памяти, уменьшением маркеров заболевания и улучшением состояния сосудистой системы.
Эти результаты поддерживают представление о том, что нейродегенеративные болезни связаны не только с повреждением клеток мозга, но и с нарушением систем, которые поддерживают его среду. Работа также усиливает более широкий взгляд на здоровье мозга: его состояние зависит не только от самого мозга, но и от сигналов, поступающих из других органов.
Таким образом, физическая активность, по данным исследования, помогает памяти не только напрямую, но и через каскад изменений, который улучшает питание и защиту мозга. Это подтверждает, что здоровье мозга тесно связано с состоянием всего организма.
