Egyelőre egerek agyi vizsgálatával derült ki egy érdekesség: testmozgás nemcsak az izmokat erősíti, hanem az agyban is változik valami.

Az ismételt edzések hatására bizonyos idegsejtek között mérhetően nő a serkentő kapcsolatok száma az egerek agyában – derül ki egy friss kutatásból. A vizsgálat szerint az ismételt futópad-edzések megerősítik az agyi „huzalozást”, így egyes neuronok gyorsabban aktiválódnak. Ez az átrendeződés kulcsfontosságú volt abban, hogy az állatok fokozatosan javítani tudják állóképességüket. De mit jelent ez ránk nézve?
A Képernyőidő ingyenes, de nem ingyen készül. Segítsd munkánkat egy tetszőleges adománnyal, hogy minél több tartalom születhessen.
A tárgy mezőbe írd be, hogy adomány. Köszönjük segítséged, igyekszünk megszolgálni.
A tanulmány a Neuron folyóiratban jelent meg. A szerzők szerint az eredmények arra utalnak, hogy az agy – egerekben, és feltehetően emberekben is – aktívan részt vesz az állóképesség kialakulásában, vagyis abban a folyamatban, amely során ismételt gyakorlással egyre jobban teljesítünk egy fizikai tevékenységben.
Nicholas Betley idegtudós, a University of Pennsylvania kutatója és a tanulmány társszerzője szerint eddig inkább a test változásaira figyeltünk.
„Elmész futni, a tüdőd kitágul, a szíved hatékonyabban pumpál, az izmaid lebomlanak és újjáépülnek. Mindez nagyszerű, és legközelebb könnyebb lesz” – mondja. „Arra nem számítottam, hogy az agy koordinálja mindezt.”
A kutatók abból indultak ki, hogy az állóképesség javulása nem magyarázható kizárólag izomélettani változásokkal. Ha a szív, a tüdő és az izmok alkalmazkodnak az ismételt terheléshez, akkor logikus kérdés, hogy az agy – amely ezeket a rendszereket összehangolja – vajon hogyan változik közben. Ezért a ventromediális hipotalamuszra összpontosítottak.
Ventromediális hipotalamusz: Az agy mélyén elhelyezkedő terület, amely az energiaegyensúly szabályozásában játszik kulcsszerepet. Részt vesz az étvágy, a vércukorszint, a hormonális válaszok és az anyagcsere összehangolásában, vagyis abban, hogy a szervezet mikor és hogyan használja fel az energiát.
Ez azért fontos, mert az állóképesség lényegében energiamenedzsment-kérdés. A hosszabb ideig tartó fizikai terheléshez a szervezetnek pontosan kell szabályoznia a vércukorszintet, a zsírégetést, a hormonális válaszokat és a hőháztartást. A ventromediális hipotalamusz éppen ezeknek a folyamatoknak az egyik központi integrátora. A kutatócsoport ezen belül egy specifikus idegsejtcsoportot vizsgált, amelyek a szteroidogén faktor 1 (SF1) nevű fehérjét termelik.
Szteroidogén faktor 1 (SF1): Egy transzkripciós faktor, vagyis olyan fehérje, amely gének működését szabályozza. Szerepe van hormonális és anyagcsere-folyamatok irányításában. Az SF1-et termelő neuronok részt vesznek az energiafelhasználás szabályozásában.
Korábbi kísérletek már kimutatták, hogy ha az SF1-et kódoló gént eltávolítják egerekből, az állatok állóképessége csökken. Ez arra utalt, hogy ezek a sejtek nem pusztán „háttérszereplők”, hanem aktív részesei az állóképesség kialakulásának.
A kutatók futópadon edző egerekben mérték az SF1-neuronok aktivitását. Azt találták, hogy ezek a sejtek aktiválódnak mozgás közben. Ez önmagában még nem meglepő, hiszen a testmozgás jelentős anyagcsere-változásokat indít el.
Az izgalmasabb eredmény az volt, hogy az SF1-neuronok egy alcsoportja csak az edzés befejezése után vált aktívvá.
Ez arra utal, hogy az agy nemcsak a terhelés alatt reagál, hanem az azt követő regenerációs fázisban is. Az állóképesség fejlődése tehát nem pusztán a futás idején történik, hanem az utána zajló idegi és élettani alkalmazkodási folyamatok során.
Több egymást követő edzés után:
Ez azt jelenti, hogy az ismétlés hatására egyre több sejt kapcsolódik be ugyanabba a funkcionális hálózatba.
Három hét rendszeres edzés után a kutatók agyszeleteken vizsgálták az SF1-neuronokat. Azt találták, hogy az edzett egerek idegsejtjei könnyebben aktiválhatók. Az edzett egerekben az SF1-neuronok ingerelhetősége megnőtt. Ez azt jelenti, hogy kisebb bemeneti jel is elegendő volt ahhoz, hogy a sejt felpörögjön.
Emellett az ismételt testmozgás érezhetően növelte az excitatorikus, vagyis serkentő szinapszisok számát az érintett idegsejteken
Szinapszis: Két idegsejt közötti kapcsolódási pont, ahol az egyik sejt kémiai vagy elektromos jelet ad át a másiknak.
Excitatorikus (serkentő) szinapszis: Olyan kapcsolat, amely növeli a célsejt aktiválódásának valószínűségét.
Több serkentő szinapszis azt jelenti, hogy az adott neuronhálózat könnyebben és gyorsabban aktiválódik.
Ez valódi szerkezeti és működésbeli változást jelent az érintett agyi hálózatban, nem csupán rövid ideig fennálló kémiai módosulást.
Amikor az SF1-neuronokat az edzések után inaktiválták a tudósok, az egerek nem mutattak javulást az állóképességükben. Gyorsabban kifáradtak, és nem jelentkezett a tréninghez társuló teljesítménynövekedés.
Ez azt jelenti, hogy ezek a sejtek nemcsak „együtt mozognak” az edzéssel, hanem funkcionálisan szükségesek az alkalmazkodáshoz.
Amikor viszont a kutatók mesterségesen fokozták az SF1-neuronok aktivitását, az egerek még nagyobb teljesítménynövekedést mutattak. Messzebbre és gyorsabban futottak, mint a kontrollcsoport.
Az állóképesség tehát nem csupán perifériás alkalmazkodás – nemcsak izom- és keringési változás. Az agyban is:
Ez a folyamat az idegi plaszticitás egyik formája.
Idegi plaszticitás: Az agy azon képessége, hogy tapasztalat hatására szerkezeti és működésbeli változásokon menjen keresztül. Ez az alapja a tanulásnak és az alkalmazkodásnak.
Az ismételt fizikai terhelés tehát „megtanítja” az agynak, hogyan kezelje hatékonyabban az energiafelhasználást és a fiziológiai válaszokat. Az állóképesség részben idegrendszeri tanulási folyamat.
Ez magyarázatot ad arra, miért válik egy korábban megterhelő fizikai aktivitás fokozatosan könnyebbé:
nemcsak az izmok lesznek erősebbek, hanem az agy is hatékonyabban szervezi a terheléshez szükséges élettani válaszokat.
Betley szerint a jövőben felmerülhet annak vizsgálata, hogy az SF1-neuronok aktivitásának fokozása
Azonban ezt eddig csak állatkísérletekben alkalmazták, így nem világos, miként lehetne hasonló hatást biztonságosan elérni emberekben.
A tanulmány egyik legfontosabb üzenete mindenesetre az, hogy a testmozgás nem pusztán az izmokat formálja. Az ismételt edzés az agy szerkezetét és működését is átalakíthatja - legalábbis az egereken végzett kísérlet eredményei ezt mutatják. Számunkra ez azért releváns, mert ugyanaz a hipotalamusz-rész (az agy „energia-vezérlőpultja”) szabályozza nálunk is, hogy edzés közben hogyan égetünk zsírt, cukrot, hogyan tartjuk a teljesítményt.
Emberek esetében sok MRI-vizsgálat bizonyítja, hogy rendszeres mozgás hatására az agy bizonyos részei fizikailag megnőnek vagy hatékonyabban működnek – például a hippocampus térfogata nagyobb lesz, ami jobb memóriával jár –, ezért logikus feltételezni, hogy az agy mélyebb, energiairányító hipotalamusz részén is történhetnek hasonló változások, amelyek segítik a hosszabb távú teljesítőképességet.
„Már az is izgalmas felismerés, hogy a mozgás nem csupán az izmok lebomlásáról és újjáépüléséről szól” – fogalmaz Betley. „Az egész agyadat megváltoztatja.”
Azzal együtt is, hogy alapvetően egereken végzett kísérlet eredményeiről van szó, számunkra a fontos tanulság az lehet, hogy a rendszeres mozgás nemcsak az izmokat erősíti, hanem az agyat is „edzi”. Ez nagyon erős érv a folyamatos mozgásra való nevelés mellett.
Nagy eséllyel kimondható, hogy az ismételt fizikai terhelés hatására az idegsejtek között több kapcsolat alakul ki, és ezek a hálózatok könnyebben aktiválódnak. Vagyis a kitartás részben idegrendszeri tanulási folyamat és nem pusztán akarat kérdése.
Vagyis nagyon leegyszerűsítve - a gyerekkel való kommunikációban - ez azt jelenti:
A sport nemcsak erősebb testet, hanem alkalmazkodóbb agyat is építhet. Ezért érdemes lehet tenni az egész családnak.