Според научно откритие, публикувано в списанието Curent Biology, физическите упражнения, след процес на учене и придобиване на нови знания и информация, подобряват паметта – в случай че те бъдат извършени четири часа – а не непосредствено – след ученето.
След като нивото на кръвната захар в организма спадне в резултат от физическо натоварване, хипокампът в мозъка превръща мазнините в основен източник на енергия. Това довежда до отделянето на мозъчен невротрофичен фактор (BDNF) – протеин, свързан с подобряването на мисловната дейност. Учени откриха как точно се случва това.
Графично изображение на експеримента с асоциации.
Все още не е ясно защо и как упражненията с известно закъснение оказват този ефект върху паметта. Според група научни изследователи от Медицинския център към Университета Радбауд в Холандия, по-ранни изследвания върху лабораторни животни са показали, че естествено срещани химични съединения в организма, познати като катехоламини – в това число допамин и норепинефрин – могат да укрепят паметта. Един от начините да бъде усилен ефекта на катехоламините е чрез физическо натоварване.
Учените изследват ефекта, който една серия упражнения след учене оказва върху дългосрочната памет. В експеримента участват 72 души, които наблюдават 90 асоциации на снимки с определени местности в рамките на около 40 минути. В последствие участниците биват разделени в три групи: първата група прави физически упражнения непосредствено след усвояването на информацията, втората – четири часа по-късно, а третата не полага никакъв физически труд. Упражнението представлява 35-минутна тренировка с интервали на велоергометър при интензитет до 80% от максималните стойности на сърдечния пулс на участниците. Трите групи се връщат в експерименталната зала 48 часа по-късно и провеждат тест, за да се установи колко от асоциациите са запомнили. По време на теста мозъците им биват наблюдавани чрез ядрено-магнитен резонанс. Учените откриват, че два дни по-късно групата, която е извършила физически упражнения четири часа след ученето, е съхранила информацията осезаемо по-добре от останалите две групи. Те планират да проведат ново и по-подробно изследване върху ефекта на времето и влиянието, което молекулярните процеси, протичащи при физическо натоварване, оказват на способността за учене и паметта. Проектът на учените е финансиран от Европейския съвет за научни изследвания.
Упражненията предизвикват синтеза на химикала бета-хидроксибутират (DBHB) в черния дроб. В хипокампа DBHB причинява покачване на мозъчния невротрофичен фактор, който от своя страна има положителен ефект върху паметта, познавателната способност и невротрансмисията. Sama F. Sleiman et al./eLife.
Научните координатори на друго подобно изследване, проведено върху мишки и публикувано по-рано през месец юни в eLife, изтъкват, че физическите упражнения са съпроводени от покачване на мозъчния невротрофичен фактор (BDNF) в хипокампа (анатомична област в мозъка, която обединява в едно цялата информация, достигаща до нея от останалите части на мозъка – бел. ред.). Този процес е свързан с подобряване на мисловната дейност, както и с облекчаване на чувството за депресия и безпокойство.
Но как точно? Известен факт е, че веществото, познато като бета-хидроксибутират (DBHB), което се произвежда в черния дроб от мастни киселини, изпълнява функцията на алтернативен източник на енергия, когато нивата на кръвната захар в организма са понижени. В експеримента с мишки учените откриват, че покачването на DBHM в резултат от физическо натоварване блокира действието на ензимa хистон, който обикновено възпрепятства произвеждането на BDNF.
Учените потвърждават зависимостта, след като наблюдават покачване на мозъчния невротрофичен фактор при инжектирането на бета-хидроксибутират в мозъка на мишките.
Резюме на „Физическите упражнения, извършени четири часа след учене, подобряват запаметяването и повишават способността за възпроизвеждане на информацията“.
Трайната дългосрочна памет зависи от успешното стабилизиране и интегрирането на нови спомени след първоначално кодиране. Счита се, че този процес на затвърдяване на информацията изисква невромодулаторни фактори като допамин, норадреналин и мозъчен невротрофичен фактор. Без отделянето на подобни фактори по време на кодирането спомените избледняват бързо. Скорошни проучвания показват, че физическите упражнения силно стимулират отделянето на няколко утвърждаващи паметта фактори в човешкото тяло. Това повдига въпроса дали физическото натоварване може да бъде използвано, за да подобри способността за запаметяване на нова информация.
В нашия експеримент ние проведохме серия упражнения след учене, за да подобрим утвърждаването на нова информация и дългосрочната памет. Три групи от случайно разпределени участници първоначално кодираха набор от асоциации на снимки с определени местности. Първата група се упражнява непосредствено след това, втората – четири часа по-късно, а третата не премина през никакво физическо натоварване. За да бъде предотвратено изваждането на грешни изводи от експеримента, всички останали процедури, през които участниците преминават, са еднакви. Точно две денонощия по-късно тествахме паметта на участниците, които бяха наблюдавани на ядрено-магнитен резонанс. По този начин проучихме влиянието на интензивните упражнения върху затвърдяването на паметта и нейното по-нататъшно възпроизвеждане.
Открихме, че упражняването четири часа – но не веднага – след кодирането на информацията подобрява запомнянето на визуални асоциации. Освен това извършването на упражнения с известно закъснение бе асоциирано с усилени процеси в хипокампа, които са свързани с правилното възпроизвеждане на информацията. Резултатите ни показват, че физическото натоварване в правилния момент може да подобри дългосрочната памет и подчертават потенциала на упражненията в образователни и клинични среди.
Резюме на „Упражненията стимулират отделянето на мозъчен невротрофичен фактор чрез действието на кетоновото тяло бета-хидроксибутират“.
Упражненията предизвикват благоприятни реакции в мозъка и покачват мозъчния невротрофичен фактор (BDNF) – процес, свързан с подобряване на мисловната дейност и облекчаване на чувството за депресия и безпокойство. За съжаление все още не разбираме добре точните механизми, които предизвикват този процес. Макар че фармакологичните дози от хистон-диацетилазни инхибитори имат положителен ефект върху BDNF, тези инхибитори представляват малки молекули, които не се срещат в естествени условия. Стигнахме до извода, че ендогенна молекула, която се отделя след упражнение, насърчава производството на BDNF при мишките. Този процес е свързан с метаболита DBHB, който се повишава след продължителни упражнения. Електрофизиологичните изследвания свидетелстват, че DBHB причинява увеличено отделяне на невротрансмитери.
Резултатите разкриват един ендогенен механизъм, който обяснява как физическите упражнения довеждат до покачване на BDNF и имат положителен ефект върху паметта.
Превод: Момчил Вачев / Memoria de futuro
Източник: kurzweilai.net
Спортувайте, почивайте, хранете се разумно, за да сте здрави – телом и духом.