01:00 
Когда вы заканчиваете пробежку, вашим мышцам может казаться, что они сделали всю работу. Но исследователи из Лаборатории Джексона (JAX) и Пенсильванского университета (UPenn) обнаружили, что то, что происходит в вашем мозгу после пробежки, может определять, станете ли вы выносливее с течением времени.
Специализированные нейроны в гипоталамусе мозга начинают действовать после тренировки, сообщила команда в Neuron. Без активности этих нейронов мыши не смогут добиться прироста выносливости, независимо от того, насколько сильно они бегут на беговой дорожке. А когда исследователи искусственно активировали нейроны после тренировки, животные приобрели еще большую выносливость, чем обычно.
Идея о том, что ремоделирование мышц требует активности этих нейронов головного мозга, стала довольно большим сюрпризом. Это действительно бросает вызов традиционным представлениям о том, как работают упражнения».
Эрик Блосс, доцент JAX и соавтор новой работы.
Ученым давно известно, что упражнения оказывают долгосрочное воздействие на мозг, улучшая когнитивные функции и укрепляя связи между нейронами. Блосс в сотрудничестве с Дж. Николасом Бетли из Университета Пенсильвании хотел узнать более непосредственные эффекты упражнений на мозг.
Исследователи отслеживали активность Клетки гипоталамуса в мозгу мышей во время и после бега. Это позволяет им сосредоточиваться на определенном кластере нейронов, которые экспрессируют белок, называемый стероидогенным фактором-1 (SF1), и становятся активными примерно через час после того, как мыши заканчивают бег.
"Тот факт, что эти нейроны наиболее активны после бега, был весьма интригующим", - сказал Блосс. и больше нейронов SF1 активировались после каждой тренировки. Эксперименты, проведенные в JAX, показали, что связи между нейронами SF1 также становились сильнее и многочисленнее с каждым забегом. У животных, которые тренировались, было примерно в два раза больше связей между этими нейронами, чем у животных, которые этого не делали.
Чтобы проверить, влияют ли эти нейроны на способность животных приобретать выносливость, группы Блосса и Бетли использовали оптогенетику — метод, который позволяет точно контролировать определенные нейроны при выключении света. SF1 в течение 15 минут после каждой тренировки, мыши перестали повышать свою выносливость, несмотря на то, что они следовали одному и тому же строгому ежедневному режиму бега в течение трех недель. При использовании других режимов молчания мышцы тренирующихся мышей не смогли показать изменения в экспрессии генов, которые обычно следуют за физическими упражнениями и необходимы для ремоделирования мышечной ткани с увеличением выносливости.
В то же время животные стали хуже показывать результаты в тестах на добровольный бег.
"Если дать нормальную мышь. Имея доступ к беговому колесу, они будут пробегать километры за раз», — сказал Блосс. «Когда мы заставляем эти нейроны замолчать, они фактически вообще не бегают. Они ненадолго прыгают, но не могут это выдержать».
В дополнительном эксперименте команда стимулировала нейроны SF1 в течение часа после занятий на беговой дорожке. Мыши, получавшие такую стимуляцию после тренировки, показали более высокий прирост выносливости по сравнению с контрольными животными, бегая на большие расстояния и достигая более высоких максимальных скоростей к концу периода тренировки.
Результаты бросают вызов традиционному представлению о том, что польза от упражнений достигается исключительно за счет адаптации мышц с течением времени. Вместо этого они предполагают, что мозг действует как хозяин. координатор, управляющий метаболическими изменениями и ремоделированием мышц по всему телу. Это открытие может в конечном итоге привести к разработке стратегий, усиливающих или имитирующих эффекты физической активности или помогающих людям повысить выносливость.
"Существует вполне реальная возможность, что мы сможем в конечном итоге воспользоваться этой схемой для усиления эффекта от умеренных физических упражнений", - сказал Блосс. "Если мы сможем имитировать или улучшить паттерны в мозге, подобные физическим упражнениям, это может быть особенно ценно для пожилых людей или людей с ограниченной подвижностью, которые не могут заниматься интенсивной физической активностью, но все же могут. получают пользу от защитного воздействия упражнений на мозг и тело».
Другие авторы включают Лорен Лепик из JAX.
