Марафон является испытанием не только для сердечно-сосудистой системы, но и для нейронных структур мозга. История Пхейдиппида, древнегреческого солдата, который, по преданиям, скончался после забега, напоминает о том, что экстремальные нагрузки всегда сопряжены с рисками для организма.
Новое исследование, опубликованное 24 марта в журнале Nature М⃰bolism, выявило, что во время марафона мозг переходит к использованию собственного миелина для получения дополнительной энергии. Данное наблюдение получено при анализе состояния 10 марафонцев, обследованных с помощью МРТ за 48 часов до забега, а также через два дня, две недели и два месяца после него.
Основное топливо организма – глюкоза, однако при её дефиците активно задействуются жиры. Мозг, потребляющий около 20% всей энергии, в условиях экстремальной физической активности переходит к использованию миелина – жировой субстанции, обеспечивающей изоляцию нервных волокон. Такая ситуация сравнима с использованием автомобиля Humvee, расходующего много топлива, в противоположность маломощному и экономичному хэтчбэку.
Два дня после марафона МРТ-сканирование выявило снижение сигналов в 12 участках мозга, отражающих уровень миелина, вплоть до 28% по сравнению с исходными показателями. Наиболее выраженные изменения наблюдались в областях, отвечающих за двигательные функции и контроль эмоций, что, вероятно, связано с сочетанной физической и психологической нагрузкой во время забега.
Методика исследования позволила установить, что при дефиците глюкозы мозг использует миелин в качестве резервного энергетического ресурса. Ранее проводимые эксперименты на грызунах указывали, что распад жирных кислот миелина способствует выживанию нейронов в условиях энергетического стресса, что подтверждает актуальность полученных данных.
Несмотря на зафиксированные локальные изменения, общий уровень миелина в мозге не претерпевает статистически значимых изменений, что свидетельствует о динамическом равновесии между процессами синтеза и распада этого вещества.
Два месяца спустя после забега показатели восстановления миелина вернулись к исходным значениям. Клаус-Армин Наве, директор Института многопрофильных наук Макса Планка, отметил: «Миелин постоянно создаётся и разрушается», подтверждая, что повышенные метаболические потребности мозга в экстремальных условиях приводят к временной его деградации.
Полученные результаты не служат основанием для отказа от участия в марафонах, однако подчеркивают необходимость дальнейших исследований, особенно в контексте заболеваний, таких как боковой амиотрофический склероз, при которых дефицит обычных метаболических молекул может усугубляться. Дополнительные исследования также помогут углубить понимание различий в мозговой активности спортсменов и обычных людей, а также механизмов мышечной памяти и нейрогенеза.
Изображение носит иллюстративный характер
Новое исследование, опубликованное 24 марта в журнале Nature М⃰bolism, выявило, что во время марафона мозг переходит к использованию собственного миелина для получения дополнительной энергии. Данное наблюдение получено при анализе состояния 10 марафонцев, обследованных с помощью МРТ за 48 часов до забега, а также через два дня, две недели и два месяца после него.
Основное топливо организма – глюкоза, однако при её дефиците активно задействуются жиры. Мозг, потребляющий около 20% всей энергии, в условиях экстремальной физической активности переходит к использованию миелина – жировой субстанции, обеспечивающей изоляцию нервных волокон. Такая ситуация сравнима с использованием автомобиля Humvee, расходующего много топлива, в противоположность маломощному и экономичному хэтчбэку.
Два дня после марафона МРТ-сканирование выявило снижение сигналов в 12 участках мозга, отражающих уровень миелина, вплоть до 28% по сравнению с исходными показателями. Наиболее выраженные изменения наблюдались в областях, отвечающих за двигательные функции и контроль эмоций, что, вероятно, связано с сочетанной физической и психологической нагрузкой во время забега.
Методика исследования позволила установить, что при дефиците глюкозы мозг использует миелин в качестве резервного энергетического ресурса. Ранее проводимые эксперименты на грызунах указывали, что распад жирных кислот миелина способствует выживанию нейронов в условиях энергетического стресса, что подтверждает актуальность полученных данных.
Несмотря на зафиксированные локальные изменения, общий уровень миелина в мозге не претерпевает статистически значимых изменений, что свидетельствует о динамическом равновесии между процессами синтеза и распада этого вещества.
Два месяца спустя после забега показатели восстановления миелина вернулись к исходным значениям. Клаус-Армин Наве, директор Института многопрофильных наук Макса Планка, отметил: «Миелин постоянно создаётся и разрушается», подтверждая, что повышенные метаболические потребности мозга в экстремальных условиях приводят к временной его деградации.
Полученные результаты не служат основанием для отказа от участия в марафонах, однако подчеркивают необходимость дальнейших исследований, особенно в контексте заболеваний, таких как боковой амиотрофический склероз, при которых дефицит обычных метаболических молекул может усугубляться. Дополнительные исследования также помогут углубить понимание различий в мозговой активности спортсменов и обычных людей, а также механизмов мышечной памяти и нейрогенеза.