Изучены молекулярные процессы в мозге во время физической активности

Neuroscience: химические сигналы при физической активности способствуют развитию нейронов

Фото: Geert Pieters / Unsplash

Команда специалистов из Института передовых наук и технологий имени Бекмана изучила молекулярные процессы в мозге во время физической активности. Оказалось, что определенные химические сигналы, поступающие при воздействии на мышцы, способствуют развитию нейронов. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в журнале Neuroscience.

Свое внимание исследователи сосредоточили на гиппокампе — части мозга, ответственной за обучение и память, то есть за когнитивные навыки. Авторы получили вещества, выделяемые мышцами во время нагрузки, которые собрали из культивируемых клеток, выращенных в лабораторных условиях. После созревания мышечных клеток они начали сокращаться сами по себе, выпуская химические молекулы в клеточную культуру. Затем клетки из этой пробирки добавили в другую, где находились культуры клеток гиппокампа и вспомогательные элементы — астроциты.

Материалы по теме:Нечем дышать.Как кислород влияет на агрессивность раковых опухолей23 июля 2021Утомленные лихорадкойКакими были самые страшные пандемии в истории человечества12 августа 2020

Химические сигналы от сокращающихся мышечных клеток привели к тому, что нейроны гиппокампа начали генерировать более сильные и частые электрические сигналы, что является признаком здорового функционирования. В течение нескольких дней после введения мышечных культур нейроны начали издавать более синхронные электрические сигналы.

Далее была изучена роль астроцитов в выявленном процессе — эти клетки первыми реагируют в мозге, прежде чем соединения из мышц достигнут нейронов. Удаление астроцитов из клеточных культур привело к еще большему выделению электрических импульсов нейронами. Команда предполагает, что без астроцитов нейроны продолжат расти, причем до неконтролируемой степени. Ученые пришли к выводу, что астроциты играют решающую роль в регуляции нейронной активности при физической нагрузке. Они предотвращают гипервозбудимость нейронов, сохраняя баланс, необходимый для оптимальной работы мозга.