Ćwiczenia fizyczne poprawiają wrażliwość komórek mózgu na insulinę, przez co mogą wpływać na jego sprawniejsze działanie oraz na spadek ryzyka demencji – wynika z badania, które publikuje czasopismo na temat biologii procesu starzenia, „Aging Cell”.
O tym, że ćwiczenia fizyczne mogą poprawiać zdolności poznawcze, wiadomo od dawna, ale mechanizm za to odpowiedzialny nie jest wciąż jasny. We wcześniejszych badaniach udało się wykazać, iż wysoki poziom glukozy we krwi zmniejsza sprawność mózgu i nasze zdolności do przypominania sobie informacji oraz uczenia się.
Naukowcy z Rutgers University w New Brunswick (New Jersey, USA) we współpracy z badaczami z amerykańskiego National Institute on Aging prowadzili swoje doświadczenia przez dwa tygodnie w grupie 21 ochotników (o średniej wieku 60 lat) ze stanem przedcukrzycowym. Jest to stan, w którym spada wrażliwość tkanek na insulinę a poziom glukozy jest podwyższony, ale nie na tyle by zdiagnozować cukrzycę typu 2.
W trakcie badania wszyscy przeszli 12 indywidualnych, nadzorowanych sesji ćwiczeń o dużej lub umiarkowanej intensywności. Sesje trwały po 60 minut. Przed i po treningu wszystkim wykonano tzw. doustny test obciążenia glukozą. Polega ona na wypiciu roztworu glukozy (75 gramów glukozy) i oznaczaniu jej poziomu we krwi w różnych punktach czasowych. Pierwsze oznaczenie wykonywano przed spożyciem roztworu, a kolejne po 30, 60, 90 i 120 minutach od spożycia.
W ciągu pierwszych 60 minut od wypicia glukozy naukowcy izolowali z próbek krwi uczestników badania tzw. neuronalne pęcherzyki zewnątrzkomórkowe.
Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe są niewielkimi strukturami zbudowanymi z lipidów, produkowanymi przez różne komórki naszego organizmu. Ich funkcją jest przenoszenie informacji – w postaci różnych związków – pomiędzy komórkami a nawet pomiędzy organami. W ten sposób regulują one funkcjonowanie komórek. Są one również produkowane przez komórki obecne w mózgu.
Okazało się, że po każdym treningu rosła liczba neuronalnych pęcherzyków zewnątrzkomórkowych przenoszących białka, które regulują wrażliwość mózgu na insulinę (między innymi białko Akt).
Jak skomentował główny autor pracy prof. Steven Malin z Rutgers School of Arts and Sciences, jest ona istotna, ponieważ sugeruje, że ćwiczenia fizyczne mogą poprawiać zdolności poznawacze, w tym pamięć, poprzez wpływ na lepsze oddziaływanie insuliny na komórki mózgu (wrażliwość na insulinę).
Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi. Wyższa wrażliwość tkanek na insulinę oznacza, że potrafią one skuteczniej wykorzystywać ten cukier do wykonywanych czynności. U osób chorych na cukrzycę czy nawet ze stanem przedcukrzycowym komórki mózgu słabiej reagują na insulinę. Może to potencjalnie spowodować zaburzenie czynności komórek mózgu i przyczynić się do tego, że nie będą one ze sobą prawidłowo współpracować. Konsekwencją tego będą zaburzenia funkcji poznawczych, powszechnie określane jako demencja.
Zdaniem badaczy ich praca wskazuje, że ćwiczenia fizyczne są w stanie potencjalnie poprawić zdolność mózgu do reagowania na insulinę, a przez to poprawić jego sprawność i zmniejszyć ryzyko rozwoju demencji, w tym choroby Alzheimera.
Malin podkreślił, że insulina pełni kluczową rolę w utrzymaniu zdolności poznawczych, wpływa na formowanie się pamięci, na tempo przetwarzania informacji przez mózg oraz funkcjonowanie połączeń synaptycznych.
„Z naszych badan wynika, że terapie, które zwiększają wrażliwość mózgu na insulinę, mogą chronić przed demencją” – powiedział badacz.
W przyszłości jego zespół planuje przeprowadzić długofalowe badanie, które sprawdzi czy wzrost wrażliwości mózgu na insulinę pod wpływem ćwiczeń fizycznych przekłada się na poprawę zdolności poznawczych u osób starszych.