Общеизвестно, что физическая активность благоприятно влияет на процессы физиологии тела, расширяя адаптационный резерв соматических возможностей и степень жизнеспособности биосистемы.
Согласно новым данным, учеными Мичиганского университета (University of Michigan), США, получен двухлетний исследовательский грант. Масштабный проект будет посвящен детальному изучению роли физической активности в поддержании нейрокогнитивных процессов головного мозга (ГМ).
Доктор философии, доцент физической медицины и реабилитации Медицинской школы Мичиганского университета Марк Петерсон (Mark Peterson) объяснил, что в предыдущих исследованиях получено множество сведений, указывающих на благотворное влияние физических тренировок на уровень нейрокогнитивных функций, среди которых рабочая память, декларативная память, внимание и регуляторный контроль. Это позволило выдвинуть гипотезу о свойствах физической активности изменять траекторию процессов биологического старения ГМ, сохраняя когнитивное здоровье.
Обоснованием нового расширенного исследования явилась необходимость проведения комплексного анализа в масштабной выборке данных не только для ожидаемого подтверждения, но, прежде всего, с целью расширения объема информации о ранее выявленных взаимосвязях.
Ученые сообщили о том, что в ходе работы будут проанализированы данные, предоставляемые Биобанком Соединенного Королевства (The United Kingdom Biobank) — крупнейшим мировым хранилищем биоматериала и медицинских сведений о более чем 500 тыс. человек.
М. Петерсон отметил, что в исследовании запланировано применение методов глубинного обучения с целью получения возможности прогнозирования биологического возраста ГМ, основываясь на исходных данных нейровизуализации. Также предполагается проведение анализа независимых эффектов объективно измеренной физической активности во взаимосвязи с показателями биологического возраста ГМ и уровнем когнитивных функций.
Основой дизайна работы, по словам ученых, являются известные данные о том, что различные нейронные цепи, объединенные сходством определенных нейрокогнитивных функций, отличаются различными траекториями физиологических изменений в процессе биологического старения. Таким образом, ожидания авторов нынешнего исследовательского проекта связаны с перспективой расширения знаний о роли физической активности и влияния ее уровня на состояние когнитивных способностей ГМ и процессы биологического старения центральных нервных структур.
В предыдущих исследованиях уже применялись методы глубинного обучения для прогнозирования биологического возраста мозга при различных заболеваниях (например при болезни Альцгеймера). Тем не менее в новой работе алгоритмы глубинного обучения будут использованы впервые для лучшего понимания изменений возраста ГМ в зависимости от уровня физической активности и функционального профиля у здоровых людей среднего возраста. В целом, настоящее исследование будет существенно отличаться по целому ряду параметров, среди которых: возможность анализа данных участников одного из крупнейших в мире эпидемиологических исследований; измерение уровня физической активности объективными методами, а не только по данным самоотчетов; применение мультимодальной нейровизуализации, помимо оценки объемных параметров ГМ; исследование схем траекторий процессов биологического старения; применение новейших методов глубинного обучения для построения траекторий возрастных изменений ГМ; анализ сложных взаимосвязей между физической активностью, старением ГМ и физиологией когнитивных процессов с целью выяснения возможного этиопатогенеза указанных процессов.
Таким образом, приступая к началу нового масштабного проекта, авторы предполагают получить ответы на два основных вопроса: каково влияние физической активности на процессы биологического старения межнейронных сетей ГМ, и способствует ли физическая активность улучшению когнитивного функционирования?
- Michigan Medicine — University of Michigan (2017) Does exercise affect the brain’s aging process? New research aims to find out. ScienceDaily, May 23 (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170523171254.htm).
Наталья Савельева-Кулик
