Πώς η άσκηση ενισχύει την υγεία του εγκεφάλου

 

Ζήσης Ψάλλας

Όταν οι μύες συστέλλονται κατά τη διάρκεια της άσκησης, όπως οι δικέφαλοι που εργάζονται για να σηκώσουν ένα μεγάλο βάρος, απελευθερώνουν μια ποικιλία ενώσεων στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτές οι ενώσεις μπορούν να ταξιδέψουν σε διάφορα μέρη του σώματος, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου. Οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν ιδιαίτερα για το πώς η άσκηση θα μπορούσε να ωφελήσει ένα συγκεκριμένο τμήμα του εγκεφάλου που ονομάζεται ιππόκαμπος.

Για να απομονώσουν τις χημικές ουσίες που απελευθερώνονται από τη συστολή των μυών και να τις δοκιμάσουν σε νευρώνες του ιππόκαμπου, οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα μικρών μυϊκών κυττάρων από ποντίκια και τα μεγάλωσαν σε πιάτα κυτταροκαλλιέργειας στο εργαστήριο. Όταν τα μυϊκά κύτταρα ωρίμασαν, άρχισαν να συστέλλονται μόνα τους, απελευθερώνοντας τα χημικά τους σήματα στην κυτταρική καλλιέργεια.

Η ερευνητική ομάδα πρόσθεσε την καλλιέργεια, η οποία τώρα περιείχε τα χημικά σήματα από τα ώριμα μυϊκά κύτταρα, σε μια άλλη καλλιέργεια που περιείχε νευρώνες του ιππόκαμπου και άλλα υποστηρικτικά κύτταρα γνωστά ως αστροκύτταρα. Χρησιμοποιώντας διάφορα μέτρα, συμπεριλαμβανομένης της απεικόνισης ανοσοφθορισμού και ασβεστίου για την παρακολούθηση της κυτταρικής ανάπτυξης και συστοιχιών πολλαπλών ηλεκτροδίων για την καταγραφή της νευρωνικής ηλεκτρικής δραστηριότητας, εξέτασαν πώς η έκθεση σε αυτά τα χημικά σήματα επηρέασε τα κύτταρα του ιππόκαμπου.

Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Η έκθεση στα χημικά σήματα από τα συσταλτικά μυϊκά κύτταρα έκανε στους νευρώνες του ιππόκαμπου να παράγουν μεγαλύτερα και πιο συχνά ηλεκτρικά σήματα -ένα σημάδι εύρωστης ανάπτυξης και υγείας. Μέσα σε λίγες μέρες, οι νευρώνες άρχισαν να εκπέμπουν αυτά τα ηλεκτρικά σήματα πιο συγχρονισμένα, υποδηλώνοντας ότι οι νευρώνες σχημάτιζαν ένα πιο ώριμο δίκτυο μαζί και μιμούνταν την οργάνωση των νευρώνων στον εγκέφαλο.

Ωστόσο, οι ερευνητές εξακολουθούσαν να έχουν ερωτήσεις σχετικά με το πώς αυτά τα χημικά σήματα οδήγησαν στην ανάπτυξη των νευρώνων του ιππόκαμπου. Για να αποκαλύψουν περισσότερα από τα μονοπάτια που συνδέουν την άσκηση με την καλύτερη υγεία του εγκεφάλου, εστίασαν στον ρόλο των αστροκυττάρων στη διαμεσολάβηση αυτής της σχέσης.

«Τα αστροκύτταρα είναι τα πρώτα ανταποκρινόμενα στον εγκέφαλο πριν οι ενώσεις από τους μύες φτάσουν στους νευρώνες», είπε ο Lee. Ίσως, λοιπόν, έπαιξαν ρόλο βοηθώντας τους νευρώνες να ανταποκριθούν σε αυτά τα σήματα. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η αφαίρεση των αστροκυττάρων από τις κυτταρικές καλλιέργειες έκανε στους νευρώνες να εκπέμπουν ακόμη περισσότερα ηλεκτρικά σήματα, υποδηλώνοντας ότι και χωρίς τα αστροκύτταρα οι νευρώνες συνέχιζαν να αναπτύσσονται, ίσως σε σημείο που δεν ήταν διαχειρίσιμο. 

Η κατανόηση της χημικής οδού μεταξύ της συστολής των μυών και της ανάπτυξης και ρύθμισης των νευρώνων του ιππόκαμπου είναι μόνο το πρώτο βήμα για την κατανόηση του πώς η άσκηση βοηθά στη βελτίωση της υγείας του εγκεφάλου.