Какова связь между физическими упражнениями, кишечной микрофлорой и здоровьем мозга? Наука нас удивляет.

Новое исследование, проведенное в Нейробиологическом центре Кахаля (CNC) при Испанском национальном исследовательском совете (CSIC) , определило, что микробиота кишечника является ключевым фактором взаимосвязи между физическими упражнениями и здоровьем мозга.

Исследование, опубликованное в журнале eBioMedicine, показывает, что умеренные физические нагрузки не только приносят пользу мозгу, но и изменяют состав кишечных бактерий , что может объяснить некоторые из этих положительных эффектов.

Результаты, полученные на животных моделях, свидетельствуют о том, что ось микробиота-кишечник-мозг (двусторонняя связь между пищеварительной системой и мозгом) играет более важную роль, чем считалось ранее, в улучшении когнитивных функций, таких как память и обучение.

Группа исследователей под руководством Хосе Луиса Трехо, исследователя из CNC-CSIC, обнаружила, что у мышей, которые выполняли умеренные физические упражнения в течение примерно 40 минут ежедневно со средней скоростью, наблюдалось большее бактериальное разнообразие в кишечнике.

В частности, было зафиксировано увеличение количества таких родов бактерий, как Acetatifactor и некоторых видов семейства Lachnospiraceae, что связано с улучшением когнитивных способностей у исследуемых животных.

В исследовании сравнивались различные протоколы тренировок: умеренные, длительные и высокоинтенсивные. Учёные обнаружили, что умеренные тренировки оказывают наибольшее положительное влияние на память и нейрогенез (образование новых нейронов), в то время как очень высокие или длительные тренировки не дают такого же эффекта.

Чтобы подтвердить, были ли изменения в микробиоте просто корреляцией или действительно оказывали влияние на мозг , исследователи провели трансплантацию кала:

Малоподвижные мыши получили микробиоту от животных, выполнявших умеренные физические упражнения.

Другая группа получила микробиоту от мышей, длительно занимавшихся физическими упражнениями.

Что касается результатов, то у малоподвижных мышей, которым передали микробиоту от умеренных бегунов, улучшилась память и увеличилось образование нейронов в гиппокампе — области мозга, связанной с обучением. В отличие от этого, у мышей, которым передали микробиоту от длительных физических нагрузок, подобного эффекта не наблюдалось.

«Это доказывает, что когнитивные эффекты упражнений могут быть в значительной степени обусловлены микробиотой кишечника», — пояснила Элиза Синтадо, исследователь из CNC-CSIC и первый автор исследования.

Несколько предыдущих исследований уже показали, что физические упражнения могут способствовать формированию новых нейронных связей (синаптогенезу) и увеличению размера гиппокампа — области мозга, отвечающей за память.

Даже исследования с использованием МРТ-сканирования более 10 000 человек показали, что у тех, кто часто занимается спортом, объем мозга больше, как серого вещества (обработка информации), так и белого вещества (связи между областями мозга).

Новое исследование CSIC добавляет звено в эту цепочку: микробиота кишечника может быть посредником, связывающим физическую активность с этими полезными для мозга эффектами.

Хотя исследование проводилось на животных, его результаты свидетельствуют о том, что микробиота кишечника может стать терапевтической мишенью для предотвращения или замедления развития нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, или для улучшения когнитивных функций у населения в целом.

Команда CSIC подчеркивает, что для подтверждения масштабов этих эффектов и определения возможности их переноса в клинические методы лечения по-прежнему необходимы исследования на людях.

ДАННА ВАЛЕРИЯ ФИГУЭРОА РУЭДА

РЕДАКЦИЯ DIGITAL REACH