Fyzické cvičení stimuluje mozkové funkce prostřednictvím účinku na svaly.

Nová studie zjistila, že cvičení hraje hlavní roli ve zdraví mozku tím, že spouští uvolňování molekul spojených s kognitivními funkcemi ze svalů.

Studie publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences ukazuje, že když jsou aktivovány nervy stimulující svaly, vysílají také signály do mozku, čímž uvolňují bioaktivní molekuly a nanočástice, které zlepšují funkci mozku.

Zjištění zdůrazňují důležitost udržování zdraví pohybového aparátu nejen pro kardiovaskulární zdraví nebo mobilitu, ale také pro boj proti neurodegeneraci, uvedl Hyunjun Kong, PhD, profesor na katedře chemického a biomolekulárního inženýrství na University of Illinois v Urbana-Champaign a spoluautor studie.

Vysvětlil, že: „Udržování neuronální inervace je zásadní pro to, aby svaly mohly produkovat biologické faktory, které jsou prospěšné pro mozek. Při pravidelných svalových kontrakcích svaly nejen uvolňují tyto prospěšné faktory, ale také pomáhají udržovat inervaci potřebnou k zajištění toho, aby nervy nadále vysílaly signály do svalů. Tyto signály jsou potřebné k regulaci uvolňování neurotrofických faktorů do mozku.“

Studie stimulovala svaly glutamátem, aby zjistila, jak na to reagují nervové funkce. Vědci použili modely svalové tkáně, jeden inervovaný a jeden neinervovaný, a zjistili, že inervovaná tkáň vysílala do mozku více signálů.

Protože některé neuronální funkce ve svalech se mohou s věkem nebo zraněním snižovat, vědce zajímalo, jak tato ztráta ovlivní zdraví mozku.

Jak cvičení ovlivňuje funkci mozku?

V této studii vědci nepozorovali lidi při cvičení. Místo toho studovali modely svalové tkáně, což znamená, že nebylo možné vyvodit přímé závěry o konkrétních formách cvičení a jejich vlivu na zdraví mozku.

Kong uvedl, že předchozí studie o cvičení a zdraví mozku prokázaly přímou souvislost mezi velikostí hipokampu a pravidelnou fyzickou aktivitou. V této nové studii se však vědci zaměřili na nervový systém a muskuloskeletální funkce, aby lépe porozuměli interakcím mezi mozkem a tělem.

„Naše studie neprokázala, jak může cvičení přímo zlepšit kognitivní funkce,“ varoval Kong. „Několik studií již prokázalo, že pravidelné cvičení může zlepšit kognitivní funkce u dospělých. V těchto studiích byli účastníci požádáni, aby pravidelně cvičili, a byly sledovány změny velikosti jejich hipokampu.“

„Výsledky ukazují, že lidé, kteří pravidelně cvičí aerobně, mají větší hipokampy a vykazují lepší výsledky v testech prostorové paměti. Zaměřili jsme se na to, jak neurony související se svaly ovlivňují jednu z drah mezi svaly a mozkem.“ – Hyunjun Kong, PhD

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC, seniorní kouč pro zdraví mozku a ředitel programu FitBrain v Neuroscience Institute v Santa Monice v Kalifornii, který se studie nepodílel, uvedl, že plné pochopení účinků cvičení na mozek bude nějakou dobu trvat a budoucí studie na lidech to budou muset zohlednit.

„Doba potřebná k pozorování účinků cvičení na kognitivní funkce se může lišit v závislosti na typu, intenzitě a četnosti cvičení, stejně jako na individuálních rozdílech ve věku, základních kognitivních funkcích a zdravotním stavu,“ řekl Glatt.

„Studie obvykle ukazují účinky v průběhu týdnů až měsíců. Je důležité, aby budoucí studie tyto proměnné zohlednily, aby bylo možné přesně posoudit časový rámec,“ řekl.

Jaké druhy cvičení jsou nejlepší pro zdraví mozku?

Pravidelné cvičení má významné přínosy pro zdraví mozku. Například box se používá k pomoci lidem s Parkinsonovou chorobou.

Glatt poznamenal, že některé druhy cvičení mohou být účinnější než jiné při zlepšování zdraví mozku, zejména ty, které vyžadují kognitivní funkce.

„Aerobní cvičení, jako je běh, plavání a cyklistika, které zlepšují kardiovaskulární zdraví, je všeobecně známé pro své pozitivní účinky na funkci mozku,“ řekl.

„Aktivity, které kombinují fyzické a kognitivní nároky – jako je tanec a týmové sporty – však mohou nabídnout další výhody díky nárokům na koordinaci, rytmus a výkonné funkce,“ dodal.

Může cvičení zvrátit nebo zpomalit kognitivní pokles?

Kong naznačil, že fyzická aktivita by mohla potenciálně zvrátit nebo zpomalit kognitivní pokles spojený se stárnutím.

„S přibývajícím věkem lidé postupně ztrácejí dobře formované neuromuskulární spojení mezi nervy a svaly, což zhoršuje schopnost svalů být regulovány nervovými signály a v důsledku toho snižuje jejich schopnost vylučovat faktory zásadní pro funkci mozku,“ vysvětlil Kong.

„Při vhodném tréninku nebo stimulaci svalových kontrakcí mohou svaly produkovat faktory, které pomáhají udržovat tato neuromuskulární spojení a zabraňují denervaci. V důsledku toho mohou mít starší dospělí stále funkčně inervované svaly, které mohou produkovat důležité faktory zlepšující kognitivní funkce mozku,“ poznamenal.

Glatt poukázal na to, že sedavý životní styl s relativně nízkou úrovní fyzické aktivity může být spojen s vyšším rizikem kognitivního poklesu.

Varoval však, že existují různé individuální rozdíly související s genetikou, životním stylem a faktory prostředí.

„Cvičení je stále více uznáváno jako podpůrná intervence pro lidi se zhoršenými kognitivními funkcemi, včetně těch, kteří trpí poklesem souvisejícím s věkem nebo onemocněními, jako je Alzheimerova choroba. Fyzická aktivita může zlepšit průtok krve do mozku, snížit zánět a stimulovat uvolňování růstových faktorů, což může pomoci udržet nebo zlepšit kognitivní funkce,“ řekl Glatt.

„Zatímco cvičení je prospěšné pro udržení kognitivního zdraví a potenciálně zpomaluje progresi poklesu, důkazy o jeho schopnosti zvrátit stávající kognitivní poruchu jsou stále neprůkazné. Většina výzkumů naznačuje, že cvičení může podpořit pomalejší tempo poklesu a lepší celkové zdraví mozku, ale k zvrácení zavedených kognitivních deficitů je zapotřebí rozsáhlejšího výzkumu,“ varoval.