Физические упражнения побуждают мышцы высвобождать молекулярный груз, который улучшает функцию клеток мозга и их связи, но этот процесс недостаточно изучен. Новое исследование, проведенное Университетом Иллинойса Урбана-Шампейн, показало, что нервы, которые заставляют мышцы двигаться, также побуждают их высвобождать больше факторов, стимулирующих работу мозга.
«Молекулы, высвобождаемые из мышц, попадают в кровоток, а затем в мозг, создавая так называемые перекрестные помехи между мышцами и мозгом. Но сама мышца сильно иннервирована. Итак, мы задались вопросом, каково влияние нейронов на эту активность мышц и далее на связь между мышцами и мозгом? » — рассказывает профессор химической и биомолекулярной инженерии Хенджун Конг, руководитель исследования, опубликованного в Трудах Национальной академии наук.
С возрастом мы теряем эти нейроны из мышц. А некоторые люди также теряют эти нейроны из-за болезни или травмы. Таким образом, понимание их роли и того, как эти нервы, соединяющие мышцы, влияют на мозг, важно для пожилых людей или пациентов с нервно-мышечными травмами и заболеваниями.
Исследования физических упражнений показали, что мышцы выделяют гормоны и внеклеточные пузырьки, крошечные упаковки, которые переносят молекулы между клетками, содержащие небольшие фрагменты РНК, которые улучшают связь, передачу сигналов и коммуникацию между клетками мозга. Однако, несмотря на то, что большое внимание уделялось функции факторов, происходящих из мышц, роль нервов, стимулирующих мышцы, изучена плохо, отметил аспирант Кай-Ю Хуан, первый автор исследования.
Чтобы восполнить этот пробел, исследователи сравнили две модели мышечной ткани — одну с нейронной иннервацией, а другую без. Они обнаружили, что иннервируемая мышца вырабатывает больше молекул, которые стимулируют активность нейронов мозга и регулируют развитие мышц, чем мышца без нервов.
Затем исследователи стимулировали нервы глутаматом, нейротрансмиттером. Они обнаружили, что в иннервируемых мышцах повышена экспрессия гена, важного для регуляции секреции. Соответственно, в нем вырабатывается более высокий уровень гормона ирисина, который связан с благотворным воздействием физических упражнений, и выделяется больше внеклеточных пузырьков, чем в обычных мышцах.
«Эти результаты подчеркивают важность иннервации нейронов. С возрастом мы теряем нервное снабжение мышц, и наши мышцы начинают разрушаться и терять функцию. И каким-то образом это может в дальнейшем привести к дисфункции органов. Поэтому понимание того, как регулировать или поддерживать секреторную функцию мышц, очень важно «, — поясняют исследователи.
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.