Улучшение памяти за счет белка выделяющегося во время бега

Ряд исследований показал, что физические упражнения могут повысить когнитивные функции, но механизм, лежащий в основе этого эффекта, оставался непонятным. Но новое исследование, проведенное недавно, проливает свет на то, как бег может улучшать способность к обучению и память.

В исследовании, проведенном на мышах (результаты его были опубликованы в журнале «Клеточный метаболизм»), ученые отметили, что беговые нагрузки увеличивают уровни белка катепсина B, который индуцировал рост клеток мозга, и улучшал память мышей о локализации места выполнения задания.

Катепсин В который кодируется геном CTSB, уже достаточно известный белок, который играет роль в прогрессировании рака; белок секретируется опухолью и, как полагают, является стимулятором метастазирования опухоли.

Катепсин, как показали другие исследования, играет также некоторую роль в очистке бляшек с бета-амилоидом, которые в определенной степени стимулируют развитие различных нейродегеративных заболеваний, в том числе, и болезни Альцгеймера.

Нейробиолог Генриетта ван Прааг, старший автор этого последнего исследования и ее коллеги говорят, что их научное исследование впервые связало катепсин с пространственным обучением.

Уровни катепсина B увеличивались после физических упражнений

Исследователи решили сосредоточить внимание на роль катепсина после физических нагрузок и проведения скрининга ряда белков, которые могут продуцироваться мышечной тканью и попадают в мозг.

В лабораторных условиях, команда подвергала мышечные клетки различным факторам, имитирующим физические нагрузки, и было обнаружено, что катепсин продуцировался больше других белков.

Ученые также обнаружили, что в крови и мышечных клетках мышей был повышен уровень катепсина, и это было ответной реакцией на ежедневный бег в колесе в течение нескольких недель.

Более того, при воздействии белка на клетки мозга, ученые обнаружили, что это вызывало продукцию молекул играющих роль в стимуляции процесса нейрогенеза (развитие и рост клеток мозга).

Такие результаты привели к тому, что ученые задались целью исследовать, как повышение уровня катепсина B при физических нагрузках влияет на память.

Память стимулируется катепсином после бега

Для того чтобы достичь определенных результатов, команда ученых сформировала две группы мышей: одна группа мышей не могла продуцировать катепсин, как в покое, так и после физических нагрузок, в то время как другая группа мышей имела нормальную продукцию белка.

Ежедневно, в течение 1 недели, обе группы мышей подвергали испытанию в водном лабиринте Морриса, который требовал от них найти расположение платформы в пределах территории небольшого бассейна.

Исследователи отметили, что нормальные мыши обычно запоминают расположение платформы через несколько дней обучения.

Тем не менее, когда обе группы мышей пробежались перед испытанием водным лабиринтом, исследователи обнаружили, что мыши, которые не способны были продуцировать катепсин, не могли вспомнить местоположение платформы, а обычные мыши могли.

Команда считает, что эти результаты показывают, что катепсин B может играть важную роль в механизмах памяти в ответ на упражнения.

"Никто до этого не показал эффект катепсина на пространственное обучение. Мы также имеем четкие доказательства того, что катепсин усиливает свою активность в крови с помощью физических упражнений у трех видов животных - мышей, обезьян, макак и человека.

Кроме того, у людей, которые систематически проводили упражнения, последовательно в течение 4-х месяцев, отмечалась более высокая производительность при выполнении сложных задач, например, выполнение рисунка по памяти, и она коррелировала с повышенным уровнем катепсина В« сказала Генриетта ван Прааг

На основании этого последнего исследования и предыдущих исследований отмечена связь уровня катепсина с различными заболеваниям - такими, как рак - ученые предполагают, что различные уровни белка и различные физиологические условия приводят к различным результатам.

Команда теперь планирует получить более глубокое понимание того, как катепсин B проходит гематоэнцефалический барьер, а так же, как белок вызывает стимуляцию нейрогенеза, что приводит к улучшению памяти.

В то же время, ван Прааг говорит, что текущие данные подчеркивают важность здорового образа жизни.

"Люди часто спрашивают нас, как долго нам надо делать упражнения, сколько часов?" добавляет она. "Исследование показало, что более существенные изменения происходят при длительных и систематических упражнениях."

Скидка 20% на ВТОРОЙ и ТРЕТИЙ Циклы лечения

Подробнее

Запись на прием

Записаться на прием в режиме реального времени

Вопрос-ответ

На вопросы отвечают наши ведущие специалисты

Энциклопедия

Вся информация о заболеваниях позвоночника