Бег усиливает выброс дофамина и улучшает координацию

К такому выводу пришли учёные из NYU Langone Health в эксперименте на мышах среднего возраста. По их словам, регулярная аэробная нагрузка помогает восстановить лёгкость и ловкость движений, которые обычно снижаются с возрастом у людей и животных.

Команда исследовала, как бег и другие аэробные нагрузки влияют на выброс дофамина — нейромедиатора, участвующего в регуляции движений, системы вознаграждения и памяти. Работа опирается на более раннее исследование тех же авторов, в котором молодые (10-недельные) самцы мышей после 30 дней добровольного бега в колесе демонстрировали стойкое увеличение высвобождения дофамина.

Новая работа показала, что у 12-месячных мышей (примерный аналог человека в возрасте около 50 лет) рост дофамина был таким же или даже более выраженным.

Кроме того, «бегуны» среднего возраста:

• быстрее и ловчее спускались по вертикальному шесту,

• быстрее перемещались по открытому аренному полю,

по сравнению с одновозрастными животными, у которых колесо было заблокировано. При этом сила хвата не изменилась, что указывает: улучшения связаны именно с координацией и работой нервной системы, а не с ростом мышечной массы.

Польза движения не только для молодых

«Наши результаты ясно показывают, что влияние физической активности на здоровье мозга и подвижность не ограничивается молодым возрастом», — отмечает старший автор исследования, профессор Маргарет Райс.

«Если мы достаточно двигаемся, мы можем усиливать выброс дофамина и помогать себе двигаться быстрее и легче», — добавляет она.

Ранее уже было известно, что аэробные нагрузки (бег, плавание, велосипед, танцы и др.) стимулируют выделение дофамина и других важных для мозга веществ. Но то, как именно работает этот механизм в стареющем мозге, оставалось менее понятным, особенно на фоне того, что у пожилых людей количество дофамин-продуцирующих нейронов постепенно снижается.

Возможные подсказки для терапии болезни Паркинсона

Исследование, опубликованное в журнале npj Parkinson's Disease, по словам авторов, стало первым, где показана прямая связь между ростом дофаминового сигнала от упражнений и улучшением моторики у стареющих мышей обоих полов (в предыдущей работе изучали только молодых самцов).

Райс подчёркивает, что результаты могут быть важны для понимания болезни Паркинсона — нейродегенеративного заболевания, при котором гибнут дофаминовые нейроны, что приводит к дрожанию, замедлению движений, нарушению равновесия и другим симптомам. Давно известно, что физическая активность облегчает состояние таких пациентов, но теперь появляется нейрохимическое объяснение, почему это работает.

«Эти результаты дают биохимические доказательства того, почему упражнения улучшают всё — от памяти до движения и настроения, — говорит Райс. — Все эти функции затронуты у людей с болезнью Паркинсона».

Следующим шагом команда планирует повторить эксперимент на мышах с генетическими модификациями, которые используются как модель болезни Паркинсона. Учёные предупреждают, что для полного понимания влияния «дофаминового эффекта» упражнений на заболевание необходимы дальнейшие исследования уже с участием людей.

Как проводили эксперимент

В исследовании двум десяткам мышей дали неограниченный доступ либо к свободно вращающемуся беговому колесу, либо к заблокированному. Через месяц всем животным:

• провели тесты на подвижность, координацию и мышечную силу,

• сравнили результаты «бегунов» и малоподвижной группы.

Затем исследователи измерили выделение дофамина в срезах мозга, взятых из полосатого тела (стриатума) — области, связанной с управлением движениями и мотивацией.

Выяснилось, что у мышей, которым давали возможность бегать, выброс дофамина был примерно на 50% выше, чем у малоподвижных животных. Любопытно, что самки бегали примерно в два раза больше, чем самцы, но при этом получили аналогичные улучшения по уровню дофамина и моторным показателям. Это говорит о том, что есть некоторый порог достаточной нагрузки: достигнув его, организм уже не даёт дополнительного выигрыша при дальнейшем увеличении объёма тренировок.

Результаты ещё раз подтверждают: регулярная аэробная активность способна заметно улучшать работу двигательных цепей мозга даже в зрелом возрасте — а это важный аргумент в пользу движения для людей, которые хотят сохранить подвижность, а также для тех, кто живёт с нейродегенеративными заболеваниями.