Jaki wysiłek jest najlepszy dla mózgu?

Niektóre
rodzaje ćwiczeń są bardziej efektywne w rozwijaniu mózgu niż inne. Tak
przynajmniej podają najnowsze badania na ten temat. Po raz pierwszy naukowcy
porównali bezpośrednio wpływ różnych typów ćwiczeń na pewne procesy
neurologiczne. Pod uwagę wzięto bieganie, trening siłowy i trening interwałowy
o wysokiej intensywności. Wyniki pokazują, że zbyt wysoka intensywność i
trening typowo siłowy nie są najlepszą formą wysiłku dla długoterminowego
zdrowia mózgu. Najlepsze okazało się… spokojne bieganie! Oto szczegóły.

                                                           Przeczytaj dodatkowo: Wpływ biegania na mózg

To, że aktywność
fizyczna zmienia strukturę i funkcjonowanie mózgu podejrzewano już od dawna. Badania
na zwierzętach i ludziach pokazały, że każdy rodzaj regularnego treningu generalnie
poprawia pracę mózgu i może redukować liczbę i rozmiar związanych z wiekiem
ubytków w substancji szarej i białej mózgu. Nie wiedziano jednak, który z nich
będzie najefektywniejszym sposobem wspierania działania mózgu.

Ruch jest doskonałym
rozwiązaniem dla osób chcących poprawić neurogenezę, która polega na tworzeniu
nowych komórek nerwowych, istotną zwłaszcza u dorosłego człowieka. W badaniach
na zwierzętach, podczas których myszy biegały na kołowrotku zauważono
podwojenie, a nawet potrojenie liczby nowych neuronów, które występują w
hipokampie – kluczowym obszarze w procesie uczenia się i pamięci, w porównaniu
do mózgu zwierząt, które prowadziły bardziej „siedzący trybu życia”, to znaczy
nie lubiły zbyt wiele ruchu na co dzień. Naukowcy wierzą, że ćwiczenia mają
podobny wpływ na ludzki mózg.

Te ostatnie badania, analizujące
wpływ ćwiczeń na neurogenezę znacząco skupiają się na wysiłkach długodystansowych.
Gryzonie w laboratorium same z siebie lubią biegać. Ale inne formy aktywności,
takie jak trening siłowy lub krótki trening interwałowy o wysokiej
intensywności (High Intensity Training – HIT) są przedmiotem zwiększonego zainteresowania
naukowców z powodu dużej popularności takich wysiłków.

Badania opublikowane
niedawno w Journal of Physiology
opracowane przez naukowców z Uniwersytetu Jyvaskyla w Finlandii i innych
instytucji opierały się na analizach neurologicznych dorosłych myszy. Naukowcy
wszczepili im substancję pozwalającą oznaczyć nowe komórki nerwowe i zaangażowali
gryzonie do odpowiedniego programu treningowego. Dodatkowo badano grupę
kontrolną.

Część zwierząt
miało pozostawione kołowrotki w swoich klatkach, pozwalając im biegać zależnie
od chęci. Większość biegała spokojnie każdego dnia, przynajmniej przez kilka
minut, chociaż indywidualny kilometraż różnił się znacząco. Inne stosowały
trening oporowy, który u myszy polegał na wspinaniu się na ścianę z niewielkimi
ciężarkami przyczepionymi do ciała.

Pozostałe
miały za zadanie wykonywać trening o wysokiej intensywności. Taki program
treningowy polegał na tym, że zwierzęta były umieszczone na małej bieżni ruchomej
i musiały biec sprintem (w bardzo szybkim i wymagającym tempie) przez trzy
minuty, po czym przez dwie minuty biegły spokojnie. Cała sekwencja była powtarzana
jeszcze dwukrotnie. Całość stanowiła trening trwający 15 minut biegu.

Ten program
treningowy był kontynuowany przez siedem tygodni. Po każdym tygodniu naukowcy
za pomocą mikroskopu analizowali tkankę mózgową z hipokampu każdego zwierzęcia.
Znaleziono u nich bardzo różny poziom neurogenezy, zależnie od tego, jak każde
zwierzę ćwiczyło.

Myszy, które
biegały dowolnie w kołowrotku wykazywały wyśmienity poziom neurogenezy. Ich
tkanka hipokampa obfitowała w nowe neurony, o wiele bardziej niż mózgi zwierząt
prowadzących siedzący tryb życia. Im większy dystans pokonywały, tym więcej powstawało
nowych komórek nerwowych.

O wiele
mniej neuronów powstało w mózgach zwierząt stosujących trening interwałowy o
wysokiej intensywności. Wykazano, że mają one wyższy poziom niż myszy unikające
ruchu (imitujące tzw. „siedzący tryb życia”), ale o wiele mniejszy, niż
biegające na dłuższe dystanse.

Myszy
stosujące trening siłowy, były o wiele silniejsze na koniec eksperymentu, niż
na początku. I to by było na tyle. Nie wykazano zauważalnego zwiększenia się u
nich neurogenezy. Ich tkanka hipokampu wygląda tak samo jak zwierząt, które nie
ćwiczą w ogóle.

Oczywiście
można powiedzieć, że myszy to nie ludzie. Ale implikacje z tych badań są interesujące.
Sugerują bowiem, że „regularny trening tlenowy jest bardziej korzystny dla
zdrowia mózgu też u ludzi”, jak mówi dziennikowi New York Times dr Miriam Nokia
pracująca na Uniwersytecie Jyvaskyla, która prowadziła badania.

To dlatego
biegacze na długie dystanse są o wiele bardziej predysponowani do neurogenezy,
niż pozostali aktywni ludzie. Dr Nokia i jej koledzy spekulują, że biegacze na
długie dystanse stymulują uwalnianie substancji w mózgu znanych jako BDNF
(brain-derived neurotrophic factor), który jest znany z regulowania neurogenezy
u dorosłych. Im więcej kilometrów przebiegły zwierzęta, tym więcej produkowały
BDNF. To więc ten związek wydaje się odpowiadać za korzystny efekt biegania. Badań
potwierdzających działanie tego związku u ludzi jest bardzo dużo, a efekt jego
działania został solidnie potwierdzony.

Trening
siłowy, pomimo dużych korzyści dla zdrowia i rozbudowy mięśni, nie produkuje
tak wysokiego poziomu BDNF w organizmie, co wykazały również inne badania, więc
trening ten nie łączy się ze zwiększeniem neurogenzy w naszym organizmie.

„Jeśli
chodzi o trening interwałowy o wysokiej intensywności, to ma on potencjalne korzyści
dla mózgu, ale mogą być one ograniczone właśnie dlatego, że jest on bardzo
intensywny” – mówi NYT Doktor Nokia. „Trening taki jest o wiele bardziej
fizjologicznie wymagający i wywołuje o wiele większy stres, niż umiarkowane
bieganie. A stres powoduje zmniejszanie się neurogenezy w hipokampie” –
wyjaśnia. 

Te wyniki
nie znaczą jeszcze, że tylko bieganie i inne podobne, umiarkowane wysiłki  wytrzymałościowe poprawiają pracę naszego
mózgu. Badania informują, które wysiłki najbardziej sprzyjają genezie komórek
nerwowych w hipokampie. Ćwiczenia siłowe i wykonywane w wysokiej intensywności
interwały nie wywołują tak korzystnych zmian w mózgu. Mogą za to poprawiać
tworzenie się dodatkowych naczyń krwionośnych lub nowych połączeń pomiędzy
komórkami nerwowymi lub pomiędzy różnymi częściami mózgu. Warto dodać, że
trening w wysokiej intensywności był tutaj bardzo wymagający, więc mógł
prowadzić do przetrenowania.

Trening
siłowy i trening w wysokiej intensywności to ciągle dobre formy rozwoju naszego
ciała czy budowy formy sportowej. Jednak jeśli myślimy głównie o zdrowiu i
rozwoju naszego mózgu, spokojne bieganie na pewno nam nie zaszkodzi.

Źródło: 

Miriam S. Nokia, Sanna Lensu, Juha P. Ahtiainen,
Petra P. Johansson, Lauren G. Koch, Steven L. Britton, Heikki Kainulainen. Physical exercise increases adult
hippocampal neurogenesis in male rats provided it is aerobic and sustained. The
Journal of Physiology. Volume 594, Issue 7, 1 April 2016 Pages 1855–1873. First
published: 24 February 2016 DOI: 10.1113/JP271552