ورزش از بیماری‌های عصبی پیشگیری می‌کند

 

شماره ویژه ژورنال Brain Plasticity تحقیقات و بینش‌های جدیدی را در مورد انعطاف پذیری عصبی و نقش عوامل محیطی در سلامت شناختی ارائه می‌دهد.

 

چارلز‌ای اشمیت شاغل در کالج پزشکی و موسسه مغز، دانشگاه آتلانتیک فلوریدا، توضیح داد: حداقل ده‌ها عامل محیطی شناسایی شده‌اند که بر سطوح نوروتروفین، نوروژنز بزرگسالان، التهاب، شکل‌پذیری سیناپسی و عملکرد حافظه تأثیر می‌گذارند.

 

کاتپسین B (CTSB)، یک میوکین، و فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز (BNDF) دارای اثرات محافظت کننده عصبی قوی هستند. در یک مطالعه جدید ارائه شده در شماره ویژه، محققان بررسی کردند که آیا افزایش شدت تمرین هوازی باعث افزایش میزان CTSB و BDNF در گردش خون می‌شود یا خیر.

 

۱۶ آزمودنی جوان سالم به عنوان شرکت کننده انتخاب شدند و تمرینات هوازی مبتنی بر تردمیل را با حداکثر ظرفیت و سپس با ۴۰، ۶۰ و ۸۰ درصد ظرفیت تکمیل کردند.

 

پس از هر بار تمرین، نمونه خون برای اندازه گیری CTSB و BDNF در گردش گرفته شد و پروتئین CTSB، پروتئین BDNF و بیان mRNA در بافت اسکلتی اندازه گیری شد.

 

دانشمندان کشف کردند که ورزش با شدت بالا باعث افزایش CTSB در بزرگسالان جوان بلافاصله پس از ورزش می‌شود و بافت ماهیچه اسکلتی هم پیام و هم پروتئین CTSB و BDNF را بیان می‌کند.

 

در پاسخ به انواع محرک‌ها، عضله اسکلتی می‌تواند به روش‌های مختلفی با سیستم عصبی مرکزی (CNS) ارتباط برقرار کند، از جمله موارد زیر:

با ترشح پروتئین‌های سیگنال‌دهنده (میوکین‌ها) که می‌توانند به گیرنده‌های خون-مغز متصل شوند. سد (BBB) ​​و سلول‌های مغزی (نرون‌ها و/یا گلیا)، با القای پیام رسانی پایین دست.

 

با آزاد کردن وزیکول‌های خارج سلولی مانند اگزوزوم‌هایی که حاوی فاکتور‌های سیگنالینگ هستند.

 

با آزاد کردن متابولیت‌ها (میومتابولیت‌ها) که از طریق انتقال‌دهنده‌های املاح موجود در BBB و سلول‌های مغز وارد مغز می‌شوند.

 

با ترشح آنزیم‌هایی که فاکتور‌های سیگنال دهی را در عضله، گردش خون و یا مغز تولید می‌کنند.

 

از طریق اثرات غیرمستقیم ناشی از تعدیل متابولیسم عضلانی ویا سیگنال دهی میوکین به بافت‌های دیگر مجزا از مغز. فرآیند‌های تنظیم شده شامل بهبود جریان خون مغزی، عملکرد‌های متابولیک مغز، بیوژنز میتوکندری و نوروژنز است، در حالی که سیگنال دهی حفاظتی استرس اکسیداتیو، پیری سلولی و التهاب عصبی را کاهش می‌دهد. در مجموع، عمل سیگنال دهی عضله-مغز بر روی این فرآیند‌های سلولی، عملکرد‌های شناختی را بهبود می‌بخشد.

 

جاکوب ام هاوس، محقق ارشد، دکترای دانشکده حرکت شناسی دانشگاه میشیگان، گفت: CTSB و BDNF اهداف درمانی امیدوارکننده‌ای هستند که ممکن است شروع و پیشرفت اختلالات شناختی را به تاخیر بیندازند. مطالعات آینده برای روشن کردن مکانیسم‌های تنظیم کننده آزادسازی، پردازش و نقش خاص نوع فیبر در بافت عضلانی اسکلتی مورد نیاز است.

 

شماره ویژه Brain Plasticity همچنین تحقیقات جدیدی را به اشتراک می‌گذارد که نشان می‌دهد CTSB ممکن است با تعدیل سرعت پردازش در کنترل شناختی نقش داشته باشد، و اینکه هر دو تمرین تناوبی با شدت متوسط ​​و با شدت بالا باعث افزایش سطح BDNF سرم و عملکرد حافظه کاری در زنان بالغ جوان می‌شوند.

 

پنج مقاله مروری، تداخل بین ارگانی بین ماهیچه، کبد، بافت چربی، میکروبیوم روده و مغز را پوشش می‌دهند. در حالی که به خوبی شناخته شده است که ورزش از سیستم عصبی مرکزی محافظت می‌کند، اخیراً مشخص شده است که به ظرفیت غدد درون ریز ماهیچه‌های اسکلتی بستگی دارد.

 

آن‌ها همچنین این احتمال را افزایش می‌دهند که میوکین‌های مضر ناشی از عدم فعالیت و بیماری‌های عضلانی می‌توانند به کانون جدیدی برای مداخلات درمانی تبدیل شوند. آن‌ها می‌گویند: ما پیشنهاد می‌کنیم که تنظیم سیگنال‌های عضلانی به سیستم عصبی مرکزی با تعدیل میوکین‌ها و میومتابولیت‌ها ممکن است با تخریب عصبی مرتبط با سن و بیماری‌های مغزی که تحت تأثیر سیگنال‌های سیستم هستند، مبارزه کند.

 

مردان و زنان تفاوت‌هایی را در پاسخ‌های بیولوژیکی خود به فعالیت‌های بدنی و همچنین در آسیب‌پذیری خود در برابر شروع، پیشرفت و پیامد‌های بیماری‌های عصبی نشان می‌دهند.

 

یک بررسی توسط نویسندگان دانشگاه ایالتی کالیفرنیا، تحقیقات نوظهور در مورد تفاوت‌های جنسی خاص در پاسخ سیستم ایمنی بدن به ورزش را به عنوان یک مکانیسم بالقوه مورد بحث قرار می‌دهد.

 

دکتر کورتس و دکتر دی میگل مشاهده کردند: یافته‌های فردی نشان می‌دهد که پاسخ ایمنی به ورزش ممکن است در زنان افزایش یابد، اما مطالعات بیشتری مورد نیاز است. تحقیقات بین رشته‌ای که علوم اعصاب، فیزیولوژی ورزش و علوم انسانی را ادغام می‌کند برای توضیح تفاوت‌های جنسی در پیری شناختی و بیماری‌های عصبی مرتبط با سن و توسعه اهداف درمانی جدید مورد نیاز است. 

 

تحقیقات در مورد گفتگوی متقابل بین مغز و بافت چربی، به ویژه در مورد هورمونی که می‌تواند از BBB عبور کند و نشان داده است که عملکرد عصبی را در مدل‌های حیوانی مبتلا به آلزایمر بهبود می‌بخشد.

 

جمع آوری شواهد مبنی بر اینکه نوروژنز را می‌توان توسط میکروبیوم روده تنظیم کرد؛ و تحقیقات در مورد اثرات ورزش و رژیم غذایی بر سیگنال‌دهی BDNF هیپوکامپ، که رویکرد‌هایی را برای درمان بیماری‌های نورودژنراتیو پیشنهاد می‌کند نیز بررسی شده است.

 

کریستین دی وران، دکترا، DVM، بیمارستان عمومی ماساچوست و دانشکده پزشکی هاروارد، می‌گوید: تحقیق جمع‌آوری‌شده در این شماره اهمیت ورزش برای عملکرد حافظه را تأیید می‌کند. ما خوشحالیم که این شماره ویژه هیجان انگیز را به اشتراک می‌گذاریم.

 

در سال‌های آینده احتمالاً مولکول‌های سیستمیک بیشتری مرتبط با مغز کشف خواهند شد و ممکن است مبنایی برای رویکرد‌های درمانی جدید در مورد بیماری‌های عصبی باشد.