Мозговая ткань может служить "топливом" для марафонцев
© Photo : Unsplash / jesse orrico
Подписаться
Исследование предполагает, что оболочка нервных клеток, или миелин, является источником энергии во время упражнений на выносливость.
ЕРЕВАН, 7 ноя - Sputnik. Выносливость спортсменов может исходить из неожиданного источника - американские ученые ищут подтверждение гипотезы о том, что бегуны на длинные дистанции могут использовать миелин в качестве источника "топлива" для мозга. Жировая ткань (липопротеин) изолирует нервные клетки, вследствие чего она уменьшается сразу после гонки, а затем снова накапливается в последующие недели. О результатах исследования ученых рассказывает Sciencenews.
Через день или два после марафона жировая ткань мозга резко истощается, как показывает сканирование мозга бегунов. Через две недели после забега жир в мозгу возвращается почти к предсоревновательному уровню. Ученые предполагают, что, поскольку спортсмены сжигают много энергии при беге, им необходима подпитка "топливом", чтобы поддерживать бесперебойную работу мозга.
"Это определенно интригующее наблюдение", — говорит Мустафа Бухрара, специалист по нейровизуализации из Национального института старения в Балтиморе (США). "Вполне вероятно, что миелиновые липиды используются в качестве топлива при длительных физических нагрузках".
Результаты исследования могут быть использованы при решении терапевтических проблем. Понимание того, насколько быстро восстанавливается миелин у бегунов, может дать ключ к разработке потенциальных методов лечения — например, для людей, потерявших миелин из-за старения или нейродегенеративных заболеваний.
Большая часть человеческого мозга содержит миелин — ткань, которая покрывает нервные волокна и действует как изолятор, подобно резиновому покрытию электрического провода. Эта изоляция позволяет электрическим сообщениям передаваться от нервной клетки к нервной клетке, обеспечивая высокоскоростную связь, которая имеет решающее значение для функционирования мозга.
Жировая ткань кажется примитивным материалом, но, вероятно, это нечто большее, говорит Клаус-Армин Нейв, нейробиолог из Института междисциплинарных наук Макса Планка в Геттингене (Германия). "Долгое время считалось, что миелиновые оболочки представляют собой собранные инертные изоляционные структуры, которые мало изменяются после того, как были созданы", — говорит он.
"Сегодня есть доказательства того, что миелин представляет собой динамическую структуру, размер и количество которой растут и уменьшаются в зависимости от состояния клеток. Идея называется пластичностью миелина. "Этот вопрос активно исследуется", — говорит Нэйв.
Молекулы жира и другие компоненты миелиновой оболочки регулярно меняются, разрушая изолирующий материал и восстанавливая его снова, говорит он. Эксперименты команды Нэйва показали , что у мышей клетки мозга могут использовать эти поступающие жиры, когда сахара — типичного источника энергии мозга — не хватает.
Карлос Матуте, нейробиолог из Баскского центра нейронаук Ачукарро и Университета Страны Басков в Лейоа (Испания), задался вопросом, могут ли эти жиры также поддерживать мозг спортсменов. Он марафонец, и ему было любопытно, как мозг людей продолжает работать после того, как интенсивные тренировки истощают энергетические запасы организма.
Используя МРТ, его команда просканировала мозг четырех марафонцев за несколько дней до и после забега, а также двух бегунов две недели спустя. Через день или два после гонки команда заметила уменьшение количества миелина в мозге. Это говорит о том, что миелин, окружающий нервные волокна, истончился, говорит Матуте. Через две недели большая часть миелина вернулась, снова утолщаясь вокруг нервных волокон.
"Это быстрый спад, за которым следует быстрое восстановление", — говорит Бухрара. Матуте и его коллеги использовали воду, захваченную между слоями миелина, в качестве показателя содержания миелина. Большее количество этой воды указывает на большее количество миелина. Но нельзя исключать последствия обезвоживания, говорит Бухрара. Если бегуны обезвоживаются после забега, возможно, ткани их мозга просто "высохли".
Об этом Матуте уже слышал раньше, когда представлял свои данные коллегам. "На наш взгляд, это не так". По его словам, его команда сканировала бегунов через несколько дней после забега, чтобы у них было время восстановить водный баланс. Более того, объёмы мозга бегунов оставались почти одинаковыми до и после марафона. По словам Матуте, обезвоженный мозг, вероятно, должен быть меньше. "Мы увидели, что никакого сокращения мозга вообще нет".
Теперь его команда следит за ходом своих выводов; они хотят посмотреть, влияет ли падение миелина у бегунов на функцию мозга и сколько времени требуется для полного восстановления.
Матуте отмечает, что его результаты не означают, что бег вреден для мозга. "Вовсе нет", — говорит он. Возможно, использование и пополнение энергетических запасов полезно, поскольку тренирует метаболические механизмы мозга.
