Белое вещество мозга включает области центральной нервной системы, состоящие из миелинизированных аксонов. Его название происходит от бледного вида липидов, из которых состоит миелин. Миелин — это сегментированная оболочка, которая изолирует аксоны, обеспечивая проведение нервных сигналов. Потеря миелина зафиксирована при ряде нейродегенеративных патологий, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона, и, возможно, наиболее примечательно, рассеянный склероз. С возрастом демиелинизация становится более вероятной.
Исследователи давно подозревали связь между кардиореспираторной подготовкой и целостностью белого вещества мозга по мере старения людей. Однако отсутствие конкретных доказательств заставило исследователей из Национальных институтов здравоохранения провести исследование, изучающее силу этой корреляции, теперь опубликованное в Трудах Национальной академии наук.
Чтобы установить корреляцию между сердечно-сосудистой подготовкой и церебральной миелинизацией, исследователи набрали когорту из 125 участников в возрасте от 22 до 94 лет. Сердечно-сосудистая подготовленность участников была количественно определена как максимальная скорость потребления кислорода, популярно и кратко известная как VO2 max . Содержание миелина определялось как фракция миелиновой воды, которую исследователи оценивали с помощью передового метода многокомпонентной релаксометрии МРТ.
Предыдущие исследования, основанные на традиционных методах, не смогли изолировать миелин от другого мозгового вещества; новый метод МРТ, используемый здесь, более чувствителен и специфичен для измерения содержания миелина in vivo. Фактически, недавние исследования с использованием многокомпонентной релаксометрии МРТ установили корреляции между локальной фракцией миелиновой воды с мозговым кровотоком и двигательной функцией , на которые влияет кардиореспираторная выносливость, что, в свою очередь, побудило исследователей NIH продолжить текущее исследование с использованием той же технологии.
Результаты
Исследователи сообщают, что более высокая кардиореспираторная выносливость тесно связана с большей церебральной миелинизацией. Кроме того, более высокая кардиореспираторная выносливость связана с лучшей целостностью миелина, что особенно заметно у участников среднего и старшего возраста.
Примечательно, что они обнаружили значительные положительные корреляции между двумя измерениями в лобных долях и тракте белого вещества — регионах, подверженных ранней дегенерации, связанной с неврологическими расстройствами в начале старости. Они предполагают, что кардиореспираторная выносливость, вероятно, является существенной защитой для этих чувствительных областей мозга, особенно среди субъектов с выносливостью на протяжении всей жизни.
Исследователи отмечают, что им не удалось установить причинно-следственную связь между улучшением кардиореспираторной выносливости и улучшением целостности миелина и что их результаты представляют собой лишь корреляцию.
«Тем не менее, наши результаты показывают, что кардиореспираторная подготовка, вероятно, является ценным показателем общего состояния здоровья и потенциальной целью вмешательств, направленных на укрепление здоровья мозга», — пишут они.
Исследование также отмечает связь аэробных упражнений с нейропротекторными адаптациями в мозге, а также повышение регуляции нейротрофинов и нейротрофического фактора мозга, что увеличивает митохондриальную функцию мозга. Снижение митохондриальной функции ранее связывали с заболеваниями, вызванными демиелинизацией.
Исследователи предполагают, что в будущих исследованиях их работа может быть использована для изучения взаимосвязи между физической подготовкой, здоровьем мозга и целостностью миелина для поддержки старения мозга и предотвращения неврологических расстройств.
Они пишут: «Кроме того, эта работа закладывает основу для дальнейших исследований потенциальных терапевтических применений улучшения кардиореспираторной выносливости или миелинизации для содействия здоровому старению мозга и борьбы с возрастной нейродегенерацией, в том числе при болезни Альцгеймера».
