Американские ученые из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что физические упражнения не только развивают мышцы, но и способствуют росту нейронных связей. Исследование опубликовано в научном журнале Advanced Healthcare Materials (AHM).
В 2023 году специалисты восстановили подвижность у мышей, которые перенесли травматическое повреждение мышц. Грызунам вживили мышечную ткань, а затем тренировали ее с помощью стимуляции светом. В результате животные полностью восстановили утраченную физическую активность.
Спустя время команда проанализировала пересаженные мышцы и выяснила, что при сокращении волокон происходит высвобождение массы биохимических сигналов, называемых миокинами.
Исследователи перенесли раствор миокина в отдельную чашку, содержащую двигательные нейроны — нервы, обнаруженные в спинном мозге, которые контролируют мышцы, участвующие в произвольном движении.
После того, как нейроны подверглись воздействию смеси миокина, команда заметила, что они быстро начали расти, в четыре раза быстрее, чем нейроны, которые не получили биохимический раствор.
Чтобы более подробно изучить, как нейроны изменяются в ответ на миокины, вызванные физическими упражнениями, специалисты провели генетический анализ, извлекая РНК из нейронов, чтобы выяснить, вызывают ли миокины какие-либо изменения в экспрессии определенных нейронных генов.
Ученые также попробовали тренировать нейроны подобно мышцам с помощью сжатий и растяжений. Оказалось, что нейроны действительно реагируют физическое воздействие.
Специалисты наблюдали, как нервные волокна становятся длиннее от сокращений и расслаблений.
Команда рассчитывает, что их открытие позволит разработать целевую стимуляцию мышц и нервных связей для лечения людей при травмах и нейродегенеративных заболеваниях.
Ранее ученые выяснили, почему полезные тау-белки в мозге становятся причиной болезни Альцгеймера.