Движението задейства скрит механизъм за прочистване на мозъка

Акценти

Отдавна е известно, че физическата активност има положителен ефект върху мозъка. Проучване на Щатския университет на Пенсилвания обаче предлага любопитно обяснение защо това е така. Според учените при движение тялото задейства своеобразен механизъм, наподобяващ хидравлична помпа, който подпомага циркулацията на течности в мозъка и отстраняването на отпадъчни продукти.

Констатациите, публикувани в списанието Nature Neuroscience, показват, че свиването на коремните мускули по време на движение може да предизвика механични промени, достигащи чак до мозъка.

Как движението влияе върху мозъка

Екипът, ръководен от невролога Патрик Дрю, установява, че при свиване на коремните мускули кръвта се изтласква от коремната кухина към гръбначния мозък. Това създава натиск, който достига до мозъка и предизвиква фини движения.

Според учените този процес наподобява работата на хидравлична система. Макар движенията да са изключително малки, те може да играят съществена роля за циркулацията на цереброспиналната течност (ликвор) – безцветна течност, която обгражда и защитава главния и гръбначния мозък.

„Нашето изследване обяснява как самото движение може да служи като важен физиологичен механизъм, насърчаващ здравето на мозъка.“, казва Дрю.

Експерименти с мишки

За да проследят този процес, учените провеждат експерименти с движещи се мишки, използвайки две модерни техники за образна диагностика – двуфотонна микроскопия и микрокомпютърна томография. Двуфотонната микроскопия им позволява да проследят в детайли какво се случва в мозъчната тъкан, а микрокомпютърната томография помага за създаването на високорезолюционни 3D изображения на вътрешните структури.

Докато мишките се движат върху бягаща пътека, изследователите забелязват, че непосредствено преди всяка крачка мозъкът леко променя позицията си вследствие на свиването на коремните мускули.

За да потвърдят, че именно коремното налягане стои зад този ефект, учените прилагат лек натиск върху коремните мускули на мишки под упойка. Животните не извършват никакви други движения, но дори това минимално напрежение е достатъчно, за да предизвика промени в позицията на мозъка.

„Важно е, че мозъкът започна да се връща в изходното си положение веднага след облекчаване на коремното налягане.“, казва Дрю. „Това предполага, че свиването на коремните мускули може бързо и значително да промени позицията на мозъка в черепа.“

Мозъкът като „гъба“

Биомедицинският инженер Франческо Костанцо използва компютърни симулации, за да моделира движението на течности в мозъка.

Според него мозъкът може условно да се сравни с гъба – мека структура, през която преминава течност. Той използва образен пример, за да обясни идеята: „Как почиствате мръсна гъба? Пускате я под вода и я изстисквате“.

Макар мозъкът да е далеч по-сложен от обикновена гъба, този модел помага на учените да разберат как микроскопичните движения могат да подпомогнат отстраняването на отпадъчни продукти.

Ролята на цереброспиналната течност

Проведените компютърни симулации показват, че фините движения на мозъка, предизвикани от свиването на коремните мускули, могат да бъдат достатъчни, за да изтласкат цереброспиналната течност през мозъчната тъкан до субарахноидалното пространство (пространството между меката и паяжиновидната мозъчни обвивки).

Това е особено важно, защото цереброспиналната течност играе ключова роля в отстраняването на токсини и отпадъчни продукти, които иначе биха могли да допринесат за развитието на невродегенеративни заболявания.

Интересен факт е, че по време на сън цереброспиналната течност се движи в обратна посока – от субарахноидалното пространство към мозъка. Настоящото проучване предлага възможно обяснение защо посоката на потока се променя между състоянията на сън и будност.

Защо дори малките движения имат значение

Едно от най-важните заключения на учените е, че дори минималната физическа активност може да има осезаем ефект върху мозъчното здраве.

Свиването на коремните мускули се случва не само при спортуване, но и при ходене, разтягане, изправяне от стол или извършване на йога пози. Според изследователите именно тези ежедневни движения могат да подпомогнат естествените механизми за прочистване на мозъка.

„Тези движения са толкова малки, но могат да окажат голямо влияние върху здравето на мозъка.“, подчертава Дрю.