Niezwykły wpływ aktywności fizycznej na zdolności poznawcze i regenerację komórek w mózgu

korzyści dla mózgu płynące z aktywności fizycznej

W skrócie

  • Ćwiczenia fizyczne wpływają na funkcje poznawcze i pomagają zwalczyć demencję
  • Promują proces nazywany neurogenezą, tj. niezależną od wieku zdolność mózgu do adaptacji i rozwoju nowych komórek mózgowych
  • Aktywność fizyczna stymuluje produkcję neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego (BDNF), który pomaga zachować istniejące komórki mózgowe i stymuluje wzrost nowych neuronów
Rozmiar tekstu:

Według dr. Mercoli

Od wielu lat naukowcy łączą aktywność fizyczną ze zdrowiem mózgu. Przekonujące dowody wskazują, że ćwiczenia fizyczne pomagają budować mózg, który nie tylko jest odporny na kurczenie się, ale ma również większe zdolności poznawcze.

Udowodniono na przykład, że aktywność fizyczna promuje proces zwany neurogenezą, tj. niezależną od wieku zdolność mózgu do adaptacji i rozwoju nowych komórek mózgowych.

Artykuł opublikowany w magazynie Real Simple podkreśla szereg korzyści płynących z ćwiczeń fizycznych, które wymieniono poniżej.

Aktywność fizyczna chroni przed stresem i depresją

Aktywność fizyczna jest jedną z „tajnych broni” pozwalających na przezwyciężenie depresji, a badania wykazały, że jej skuteczność zwykle przewyższa skuteczność leków przeciwdepresyjnych. Według badań, w większości przypadków leki przeciwdepresyjne nie działają lepiej niż placebo, a mogą powodować poważne działania niepożądane.

Jednym ze sposobów w jaki ćwiczenia promują zdrowie psychiczne jest normalizacja insulinooporności, zwiększenie poziomu naturalnych hormonów odpowiadających za „dobre samopoczucie” i neuroprzekaźników związanych z kontrolą nastroju, w tym endorfin, serotoniny, dopaminy, glutaminianu i GABA.

Szwedzcy naukowcy zbadali mechanizm, dzięki któremu aktywność fizyczna pomaga zmniejszyć stres i depresję. Jak się okazuje, myszy z dobrze wyćwiczonymi mięśniami mają wyższy poziom enzymu, który pomaga metabolizować uwalniany podczas stresu związek o nazwie kinurenina.

Ich odkrycie sugeruje, że ćwiczenie mięśni faktycznie zmniejsza poziom substancji chemicznych związanych ze stresem, które mogą prowadzić do depresji. Według autorów:

„Nasza początkowa hipoteza badawcza zakładała, że wytrenowany mięsień wytworzy substancję o korzystnym wpływie na mózg. W rzeczywistości stwierdziliśmy, że jest odwrotnie: dobrze wytrenowany mięsień wytwarza enzym oczyszczający organizm ze szkodliwych substancji. W związku z tym funkcja mięśni przypomina działanie nerek lub wątroby”.

Ostatnie badania wykazały również wyraźne powiązania pomiędzy bezczynnością i depresją. Kobiety, które siedziały ponad siedem godzin dziennie, miały o 47% wyższe ryzyko zachorowania na depresję niż kobiety, które siedziały przez mniej niż cztery godziny dziennie. Kobiety, które nie wykonywały żadnej aktywności fizycznej, miały o 99% wyższe ryzyko zachorowania na depresję niż kobiety, które ćwiczyły.

Jeśli chcesz zwiększyć kreatywność, ruszaj się!

Jak wspomniano w polecanym artykule, ćwiczenia mogą również zwiększyć kreatywność i pomóc w znalezieniu nowych rozwiązań problemów. Na przykład naukowcy z Uniwersytetu Stanforda stwierdzili, że chodzenie zwiększa kreatywność nawet o 60%. Pomocny może być nawet swobodny spacer po biurze.

Według autorów badania:

„Cztery eksperymenty wykazały, że chodzenie zwiększa kreatywność w czasie rzeczywistym i krótko po... Chodzenie stymuluje swobodny przepływ pomysłów, jest prostym i niezawodnym sposobem na zwiększenie kreatywności i poziomu aktywności fizycznej”.

Aktywność fizyczna stymuluje wzrost i regenerację mózgu

Jak wspomniano wcześniej, fascynujące badania wykazały, że mózg jest zdolny do odmłodzenia i regeneracji w ciągu całego życia. Ta informacja jest całkowicie sprzeczna z tym, czego uczyłem się na studiach medycznych. W tamtym czasie sądzono, że gdy neurony umrą, nic nie można z tym zrobić. Stąd pogorszenie i postępujący spadek pamięci uważano za mniej lub bardziej nieuniknioną część starzenia się. Na szczęście jest to nieprawda.

Według Johna J. Rateya – psychiatry, który napisał książkę Spark: The Revolutionary New Science of Exercise and the Brain – istnieją przytłaczające dowody na to, że aktywność fizyczna korzystnie wpływa na funkcje poznawcze i pomaga zwalczać demencję.

We wspomnianym artykule przytoczono badania pokazujące, że osoby ćwiczące regularnie mają większą objętość istoty szarej w hipokampie mózgu, co jest ważne dla pamięci. Według autorów:

„Po uwzględnieniu wieku, płci i całkowitej objętości mózgu, łączna ilość tygodniowego wysiłku znacząco korelowała z objętością prawego hipokampa. Wyniki podkreśliły związek pomiędzy regularnymi ćwiczeniami fizycznymi a strukturą mózgu w okresie wczesnej i średniej dorosłości”.

Aktywność fizyczna zapobiega również skurczowi mózgu związanemu z wiekiem, zachowując zarówno istotę szarą, jak i białą w korze czołowej, skroniowej i ciemieniowej, zapobiegając w ten sposób pogorszeniu funkcji poznawczych. Autorzy stwierdzili, że:

„Uzyskane wyniki sugerują, że sprawność sercowo-naczyniowa jest związana z oszczędzaniem tkanki mózgowej u starzejących się ludzi. Co więcej, te wyniki wskazują na silne biologiczne podstawy dla roli wysiłku aerobowego w utrzymaniu i poprawie zdrowia centralnego układu nerwowego i zachowania funkcji poznawczych u starszych osób”.

Podobne odkrycia zostały udowodnione przez innych naukowców. Na przykład, jedno z badań obserwacyjnych, w którym udział wzięło ponad 600 seniorów w wieku co najmniej 70 lat, wykazało, że osoby, które wykonywały najwięcej ćwiczeń fizycznych miały najmniejszy skurcz mózgu w ciągu następnych 3 lat.

Jak aktywność fizyczna wpływa na Twój mózg?

Jednym z mechanizmów, dzięki którym mózg czerpie korzyści z ćwiczeń fizycznych, jest białko zwane neurotroficznym czynnikiem pochodzenia mózgowego (BDNF). Aktywność fizyczna początkowo stymuluje produkcję białka o nazwie FNDC5, które z kolei wyzwala produkcję BDNF.

BDNF to niezwykły czynnik o właściwościach odmładzających. BDNF nie tylko zachowuje istniejące komórki mózgowe, ale także aktywuje komórki macierzyste mózgu, które przekształcają się w nowe neurony, dzięki czemu mózg się powiększa.

Badania potwierdzające powyższe działanie obejmują badanie przeprowadzone przez doktora Kirka Ericksona. W tym badaniu udział wzięli seniorzy w wieku od 60 do 80 lat, którzy spacerowali od 30 do 45 minut, trzy dni w tygodniu przez jeden rok. Zaobserwowano u nich zwiększenie objętości hipokampa o 2%. Hipokamp jest obszarem mózgu ważnym dla pamięci. Erickson powiedział WebMD:

„Zasadniczo w tym przedziale wiekowym ludzie tracą od jednego do trzech procent objętości hipokampa rocznie. Zmiany w wielkości hipokampa korelowały ze zmianami stężenia neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego (BDNF) we krwi.”

Erickson stwierdził również, że większe poziomy aktywności fizycznej były związane z większą korą przedczołową. Nazwał aktywność fizyczną „jednym z najbardziej obiecujących, niefarmaceutycznych sposobów leczenia pozwalającym poprawić zdrowie mózgu”. Dwa dodatkowe mechanizmy, dzięki którym ćwiczenia chronią i poprawiają zdrowie mózgu, to:

Zmniejszanie tworzenia się płytki — ćwiczenia fizyczne mogą pomóc spowolnić rozwój choroby Alzheimera zmieniając sposób obecności szkodliwych białek w mózgu. W jednym z badań, u myszy, które były aktywne, znaleziono znacznie mniej szkodliwych płytek i mniejszą liczbę fragmentów peptydów beta-amyloidowych, związanych z chorobą Alzheimera.

Zmniejszenie BMP i podwyższenie Noggin — białko morfogenetyczne kości (BMP) spowalnia tworzenie nowych neuronów, tym samym hamując neurogenezę. U osób z wysokim poziomem BMP mózg rośnie wolniej i jest mniej sprawny. Aktywność fizyczna zmniejsza wpływ BMP, dzięki czemu dorosłe komórki macierzyste mogą dalej wykonywać swoje funkcje pozwalające na utrzymanie sprawności mózgu.

W badaniach przeprowadzonych na myszach, myszy z dostępem do kółek roboczych zredukowały poziom BMP w mózgu o połowę w ciągu zaledwie jednego tygodnia. Ponadto, zauważono w ich mózgach wzrost poziomu innego białka nazywanego Noggin, które jest antagonistą BMP.

Aktywność fizyczna nie tylko redukuje szkodliwe skutki działania BMP, ale jednocześnie zwiększa poziom korzystnego białka Noggin. Ta złożona gra między BMP i białkiem Noggin wydaje się być kolejnym istotnym czynnikiem, który zapewnia proliferację i młodość neuronów w mózgu.

Aktywność fizyczna zapobiega zanikowi mózgu i mięśni

Wskazując na wzajemne powiązania między zdrowiem mięśni i mózgu, białko BDNF powstaje również w układzie nerwowo-mięśniowym, w którym chroni neuromotory przed degradacją. Neuromotor jest najbardziej krytycznym elementem w mięśniach. Bez nich mięśnie są jak silnik bez zapłonu. Degradacja neuromotoryczna jest częścią procesu wyjaśniającego zanik mięśni związany z wiekiem.

Zatem BDNF aktywnie działa w mięśniach i mózgu, a to połączenie wydaje się być główną częścią wyjaśnienia, dlaczego trening fizyczny może mieć tak korzystny wpływ na mózg. Dosłownie, pomaga zapobiegać, a nawet odwracać zanik mózgu, tak jak zapobiega i odwraca związany z wiekiem rozpad mięśni. Najważniejszym przesłaniem płynącym z takich badań jest to, że upośledzenie umysłowe nie jest nieuniknione oraz że aktywność fizyczna jest równie dobra dla mózgu, jak i dla reszty ciała.

Dieta i post również odgrywają ważną rolę

Interesujące jest to, że post i ćwiczenia aktywują bardzo podobne geny i czynniki wzrostu, które odmładzają zarówno mózg, jak i mięśnie. Te czynniki obejmują BDNF i miogeniczne czynniki regulatorowe (MRF).

Te czynniki wzrostu sygnalizują komórkom macierzystym mózgu i komórkom satelitarnym mięśni, aby odpowiednio przekształcić się w nowe komórki nerwowe i nowe komórki mięśniowe. Pomaga to również wyjaśnić, dlaczego ćwiczenia wykonywane podczas postu pomagają odmłodzić mózg, neuromotory i włókna mięśniowe.

Cukier hamuje działanie BDNF, co pomaga wyjaśnić, dlaczego dieta nisko węglowodanowa w połączeniu z regularnymi ćwiczeniami jest tak skuteczna w ochronie pamięci i zapobieganiu depresji. Spożycie cukru, a zwłaszcza fruktozy, powoduje zanik produkcji ludzkiego hormonu wzrostu (HGH) w ciągu dwóch godzin po treningu, a produkcja HGH jest główną zaletą intensywnego treningu interwałowego (HIIT).

Aktywność fizyczna pozwoli Ci zachować bystrość umysłu do późnych lat

Chociaż nigdy nie jest za późno na rozpoczęcie ćwiczeń, im wcześniej zaczniesz i im bardziej będziesz konsekwentny, tym większe będą długoterminowe korzyści. Aktywny styl życia to inwestycja w przyszłe zdrowie, zarówno fizyczne, jak i psychiczne.

Uważam, że trening interwałowy o wysokiej intensywności pomaga zmaksymalizować korzyści zdrowotne wynikające z ćwiczeń. Jednocześnie jest on najbardziej efektywny, a zatem wymaga mniej czasu. Najlepiej dążyć do zróżnicowanego i dobrze zaplanowanego programu fitness, który obejmuje szeroki wachlarz ćwiczeń.

Gorąco polecam też unikanie siedzenia tak często, jak to tylko możliwe i spędzanie coraz większej ilości czasu na chodzeniu. Monitor kondycji może być w tym przypadku bardzo pomocny. Proponuję wykonywać od 7000 do 10 000 kroków dziennie jako dodatek do regularnego programu treningowego, a nie zamiast niego. Wyniki badań są jednoznaczne: nie musisz tracić umysłu z wiekiem.

Mózg ma zdolność regeneracji i wzrostu przez cały okres życia człowieka, a ćwiczenia fizyczne są prawdopodobnie najskuteczniejszym sposobem zapewnienia ciągłego wzrostu i odmłodzenia mózgu.