Как пробежки улучшают память и работу мозга?

Исследование на мышах показало, что бег повышает уровень селена в крови, тем самым способствуя образованию новых нейронов, пишет журнал Science.

Общеизвестно, что хорошая тренировка не только поднимает настроение, но и повышает способность мозга создавать новые нейроны в гиппокампе – области, отвечающей за обучение и память. Но какие молекулы должны быть выпущены в кровоток, чтобы вызвать этот нейрогенез, до сегодняшнего дня оставалось неясным. Ученые из Института мозга Квинслендского университета нашли ключ к решению этой задачи. Им стал химический элемент селен. 

Ученые исследовали плазму крови мышей, которые тренировались на беговом колесе в течение 4 дней. В качестве контрольной группы выступили мыши, у которых не было доступа к колесу. Команда определила 38 белков, уровень которых увеличился после тренировки.

Пристальное внимание медиков привлек селенопротеин P (SEPP1) – уровень этого белка, который транспортирует в мозг селен и оказывает антиоксидантное действие, после тренировок увеличился более чем в 2 раза.

Что показало исследование?

Селен оказывает активное воздействие на формирование новых нервных клеток. Более того, ученые видят потенциал этого элемента в предотвращении возрастных ухудшений памяти, а также лечении когнитивных нарушений после черепно-мозговых травм.

В новом исследовании ученые добавляли разные формы селена – селенит натрия (найден в виде соли в воде и почве) и селенометионин (найден в виде аминокислоты в рационе) – в чашку, заполненную клетками, из которых должны были образоваться новые нейроны. Всего за 14 дней количество этих клеток-предшественников удвоилось. Когда исследователи вводили селенит натрия непосредственно в мозг мышей в течение 7 дней, количество нейронных клеток-предшественников в гиппокампе выросло втрое, уточняет Science.

Команда обнаружила, что у мышей, генетически модифицированных без SEPP1 или его рецептора, не было повышения количества нервных клеток-предшественников при физических нагрузках, что подтверждает, что SEPP1 был ключом к созданию новых нейронов.

Впервые было обнаружено, что вещество, которое обычно содержится в рационе, оказывает такое существенное и явное влияние на нейрогенез. Чтобы выяснить, может ли селен помочь стареющему мозгу, ученые добавили селенометионин в питьевую воду 18-месячных мышей (эквивалент 60-летнего человека). Спустя почти 1 месяц количество новых нейронов в гиппокампе грызунов удвоилось.

Мыши, получавшие селен, также показали лучшие результаты в задачах на запоминание. В первом эксперименте мыши научились избегать места, где они получили легкий удар электрическим током лучше, чем контрольная группа. Во втором команда поместила мышей на ярко освещенный стол с 32 отверстиями, одно из которых позволяло животным сбежать в темную камеру (грызуны инстинктивно избегают ярких открытых пространств). Используя маркировку на столе в качестве подсказки, мыши научились убегать примерно в два раза быстрее, чем контрольная группа.

Наконец, исследователи исследовали, может ли селен помочь обратить вспять когнитивный дефицит, возникающий в результате травмы головного мозга. Они воздействовали на гиппокамп мышей, чтобы вызвать поражение, похожее на инсульт, которое разрушает нейроны и ухудшает память. Поврежденные, но пролеченные мыши справлялись с рядом задач памяти так же хорошо, как и нормальные мыши. С другой стороны, больные мыши из контрольной группы не могли распознавать новые объекты и им было трудно вспомнить места, где они получили удар током накануне.

Откуда брать селен?

Биохимики из Викторианского института сердца Университета Монаша подтвердили, что увеличение уровня селена у пожилых пациентов улучшает их речевые функции и повышает способность правильно копировать рисунки. Предполагается, что прием добавок с этим элементом поможет предотвратить снижения когнитивных функций у тех, кто не может заниматься спортом или более уязвим к дефициту селена. Это может быть особенно полезно для пожилых людей с инсультом или болезнью Альцгеймера.

Селен является дешевой и широко доступной добавкой. Но медики предупреждают, что это химическое вещество токсично в высоких дозах. При этом люди с нормальным уровнем селена вряд ли получат пользу от добавок.

Медики сходятся во мнении, лучше всего получать микроэлементы и витамины из натуральных продуктов. Больше всего селена содержится в бразильских орехах, зерне и некоторых бобовых.