Ученые выяснили, почему упражнения делают нас сильнее: дело не только в мышцах

Новое исследование, опубликованное в журнале Neuron, показало, что физические упражнения не только укрепляют мышцы, но и перестраивают мозг, повышая выносливость. Ученые обнаружили, что повторяющиеся тренировки меняют активность мозга, что помогает сердцу и мышцам адаптироваться и становиться сильнее.

«Многие говорят, что после тренировки чувствуют себя бодрее и яснее мыслят, — говорит автор исследования Дж. Николас Бетли из Пенсильванского университета. — Мы хотели понять, что происходит в мозге после упражнений и как эти изменения влияют на их эффект».

В ходе экспериментов на мышах ученые наблюдали повышенную активность мозга после бега на беговой дорожке. Наиболее сильные изменения произошли в нервных клетках вентромедиального гипоталамуса (VMH), который регулирует управление энергией, вес тела и уровень сахара в крови.

Исследователи отслеживали активность специфических нейронов SF1 (стероидогенный фактор-1) в VMH. Эти нейроны активировались во время бега и продолжали работать как минимум час после его завершения.

Через две недели ежедневных тренировок мыши стали значительно выносливее: они могли бегать дольше и быстрее до наступления усталости. Сканирование мозга показало, что после тренировок активировалось больше нейронов SF1, а уровень их активности был гораздо выше, чем в начале исследования.

Когда ученые заблокировали связь нейронов SF1 с остальным мозгом, мыши уставали гораздо быстрее и не смогли повысить выносливость за две недели тренировок. Особенно удивительным стало то, что блокировка этих нейронов только после упражнений (даже если они нормально работали во время самой тренировки) полностью останавливала рост выносливости. Это указывает на то, что активность мозга после упражнений играет ключевую роль в адаптации организма.

«Когда мы поднимаем тяжести, мы думаем, что просто наращиваем мышцы, — говорит Бетли. — Оказывается, во время упражнений мы, возможно, тренируем и наш мозг».

Точный биологический механизм этого эффекта пока неизвестен. Бетли полагает, что продолжающаяся активность нейронов SF1 после тренировки может помогать организму восстанавливаться эффективнее, улучшая использование накопленной глюкозы. Это позволяет мышцам, легким и сердцу быстрее адаптироваться к возрастающим нагрузкам.

Исследователи надеются, что эти открытия помогут разработать новые способы поддержания активности пожилых людей и реабилитации после инсульта или травм. Работа также может быть полезна спортсменам, стремящимся улучшить свои результаты и восстановление.

«Это исследование открывает дверь к пониманию того, как мы можем получить больше от упражнений, — заключает Бетли. — Если мы сможем сократить время и помочь людям увидеть результаты быстрее, это может мотивировать их продолжать тренировки».