В настоящее время общепризнаны представления о том, что индивидуально оптимальный уровень физической активности помогает устранять последствия стрессовых ситуаций. В новом исследовании, проведенном научными сотрудниками Университета Бригама Янга (Brigham Young University), США, установлено, что физические упражнения, в частности занятия бегом, наряду с уменьшением проявлений стрессовых реакций в организме способствуют поддержанию механизмов памяти. Наблюдения в рамках исследовательского проекта позволили ученым констатировать значимое сокращение негативных изменений, связанных с проявлениями стресса, в областях гиппокампа, ответственных за процессы обучения и формирования памяти. Таким образом, авторы пришли к заключению, что физические упражнения по праву могут рассматриваться в качестве простого и экономически эффективного способа устранения отрицательных влияний, наблюдаемых в отношении механизмов памяти при хроническом стрессе. Основные положения работы опубликованы в издании «Neurobiology of Learning and Memory» 14 февраля 2018 г.
Известно, что в структурах гиппокампа оптимальное функционирование механизмов памяти обусловлено временными изменениями устойчивости межсинаптических взаимосвязей с течением времени. Указанный процесс синаптического усиления получил название долговременной потенциации (LTP). Ранее установлено, что продолжительные и хронические стрессовые влияния могут ослаблять формирование межнейронных связей, что в итоге может приводить к нарушениям процессинга LTP. В исследовании, проведенном коллективом ученых под руководством Джеффри Дж. Эдвардса (Jeffrey G. Edwards), адъюнкт-профессора физиологии и биологии развития в Университете Бригама Янга, показано, что физическая активность на фоне стрессовых факторов способствует поддержанию значений LTP на прежнем уровне, характерном для физиологического состояния в отсутствие каких-либо негативных воздействий.
В ходе работы специалисты проводили эксперимент, в условиях которого в одной группе лабораторных мышей в течение 1 мес применение специальных устройств позволяло животным пробегать до 5 км/сут. В то же время содержание животных второй группы отличалось низкой подвижностью. Дизайном исследования также было предусмотрено, что 50% особей каждой из групп подвергались определенным стрессовым воздействиям, таким как ходьба на приподнятой платформе или плавание в холодной воде. На этапе оценки проводимых наблюдений через час после индукции напряжения адаптационных систем организма исследователи изучали электрофизиологическую активность головного мозга животных, анализируя при этом особенности LTP. В результате установлено, что в группе физически активных животных механизмы LTP характеризовались значимо большей устойчивостью по сравнению с группой мышей, вынужденных поддерживать низкий уровень активности. Наряду с этим Дж. Дж. Эдварс и его коллеги также выявили, что физически активные животные, которых подвергали стрессовым влияниям, в экспериментах с лабиринтом по оценке памяти показывали результаты, равноценные таковым у активных животных, не испытывавших каких-либо дополнительных напряжений. Кроме того, исследователи установили, что достаточная физическая активность животных стала фактором, определяющим возможность совершать меньше ошибок по сравнению с животными, которые вели малоподвижное существование.
Таким образом, авторы пришли к заключению, что физические упражнения, в частности бег, являются достаточно эффективным методом профилактики нарушений нормального функционирования механизмов обучения и памяти, развивающихся под влиянием негативных эффектов хронического стресса на структуры центральной нервной системы.
- Brigham Young University (2018) Running helps brain stave off effects of chronic stress. ScienceDaily, Feb. 14 (https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180214093823.htm).
- Miller R.M., Marriott D., Trotter J. et al. (2018) Running exercise mitigates the negative consequences of chronic stress on dorsal hippocampal long-term potentiation in male mice. Neurobiol. Learn. Mem., 149: 28–38.
Наталья Савельева-Кулик
