Aktywność fizyczna kształtuje i usprawnia mózg

Do tej pory podkreślano, że ćwiczenia fizyczne poprawiają ukrwienie i co za tym idzie dotlenienie mózgu. Okazuje się jednak, że na tym się nie kończy. Najnowsze badania przeprowadzone na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku pokazują, że wysiłek fizyczny stymuluje tworzenie się nowych komórek nerwowych w hipokampie, strukturze mózgu odpowiedzialnej między innymi za zapamiętywanie.

Nawet niewielki wysiłek fizyczny może mieć zbawienny wpływ na funkcjonowanie mózgu u osób po pięćdziesiątce. Dr Artur Kramer z Uniwersytetu w Illinois w USA przeprowadził ciekawy eksperyment na grupie blisko pięćdziesięciu osób po pięćdziesiątce, w której w początkowej fazie badań zmierzył równolegle wydolność fizyczną i aktywność elektryczną mózgu w trakcie rozwiązywanie testów, wymagających znacznego wysiłku intelektualnego. Okazało się, iż osoby wysportowane, dbające o regularne zażywanie wysiłku fizycznego miały w czasie wykonywania testów psychologicznych bardzo wyraźnie zaznaczoną większą aktywność elektryczną w tych częściach mózgu, które odpowiedzialne są za procesy kojarzenia i ogólnie większą zdolność do koncentrowania uwagi w porównaniu z wynikami u osób o słabej kondycji i wydolności fizycznej. W drugiej fazie badań grupę podzielono na tych, którzy kilka razy w tygodniu wykonywali proste ćwiczenia, zwiększające zużycie tlenu przez mięśnie - chodzili głównie na dalekie spacery, zaś pozostali wykonywali gimnastykę, polegającą wyłącznie na rozciąganiu i napinaniu mięśni, na przemian z okresami całkowitego spoczynku. Po sześciu miesiącach obserwacji u wszystkich ponownie oceniono kondycję fizyczną oraz wykonano badanie mózgu, zarówno w stanie spoczynku, jak i podczas rozwiązywania różnych testów i zadań.

W badaniach na myszach wykazano, że młode komórki nerwowe pojawiały się w zakręcie zębatym hipokampa (fascia dentata). Jest to region, którego dotyczy zaczynająca się u większości ludzi po 30. roku życia związana z wiekiem utrata pamięci.

Obrazowanie mózgu za pomocą rezonansu magnetycznego pomogło udokumentować procesy zachodzące w centralnym układzie nerwowym myszy. To samo urządzenie wykorzystano do skanowaniu ludzkiego mózgu przed i po gimnastyce. Zaobserwowano podobne zjawisko, co oznacza, że u naszego gatunku wysiłek fizyczny również sprzyja neurogenezie w obrębie zakrętu zębatego (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Żadne z wcześniejszych badań nie analizowało systematycznie różnych fragmentów hipokampa i nie zidentyfikowało regionu pozostającego pod największym wpływem aktywności ruchowej — opowiada dr Scott Small, neurolog z Centrum Medycznego Columbia University.

Fred Gage z Salk Institute w La Jolla jako pierwszy wykazał, że ćwiczenia mogą doprowadzać do rozwoju nowych neuronów w mysim odpowiedniku zakrętu zębatego. Potem zespół naukowców wspólnie pracował nad metodą pomiaru przepływu krwi przez ludzki mózg, który śledzono za pomocą MRI. Odkąd u myszy odkryto opisane wyżej zjawisko, chcieliśmy określić, jak gimnastyka wpływa na objętość krwi przepływającej przez hipokamp u ludzi.

Do eksperymentu zaangażowano 11 dorosłych. Przez 3 miesiące ćwiczyli oni intensywnie aerobik. Przed rozpoczęciem programu i po jego zakończeniu poddano ich badaniu rezonansem magnetycznym. Gimnastyka zwiększała dopływ krwi do zakrętu zębatego. W dodatku im więcej dana osoba ćwiczyła, tym większy skok przepływu odnotowywano.