Инсулин — это гормон поджелудочной железы, который регулирует уровень сахара в крови. Благодаря инсулину клетки могут усваивать глюкозу и использовать ее в качестве источника энергии. Однако этим задачи инсулина не ограничиваются — он также оказывает влияние на работу головного мозга, в частности, на процессы, связанные с памятью и мышлением.
Снижение чувствительности клеток мозга к инсулину приводит к ухудшению когнитивных функций и повышает вероятность нейродегенеративных заболеваний, в том числе, болезни Альцгеймера.Ученые решили изучить, как именно физическая активность может повлиять на инсулиновую чувствительность мозга. Ответ на этот вопрос дали нейрональные внеклеточные везикулы — крошечные пузырьки, которые выделяются клетками мозга и переносят важные молекулы, в том числе белки, участвующие в передаче инсулиновых сигналов. Эти везикулы позволили ученым «заглянуть» внутрь клеток мозга, не прибегая к инвазивным методам исследования.
В исследовании приняли участие 21 человек, в основном женщин, в возрасте около 60 лет. У всех участников был выявлен преддиабет — состояние, при котором уровень сахара в крови повышен, но еще не достиг критической отметки для постановки диагноза «сахарный диабет 2 типа». Все участники вели малоподвижный образ жизни, не курили и не принимали медикаменты, которые оказывают влияние на уровень сахара.
В течение двух недель эксперимента участники провели 12 тренировок на велотренажере, длительностью 60 минут каждая под контролем опытных инструкторов. Перед началом исследования и после его завершения у испытуемых были взяты образцы крови, в которых оценивалось содержание нейрональных внеклеточных везикул.
Результаты оказались впечатляющими: после двух недель упражнений количество везикул, содержащих белок Akt, участвующий в передаче инсулиновых сигналов, значительно выросло. Особенно ярко этот эффект проявлялся после приема участниками сладкого напитка с глюкозой — это значит, что чувствительность мозга к инсулину выросла. Параллельно с этим ученые заметили, что у участников улучшились общие показатели сахара в крови, у некоторых даже немного снизилась масса тела.
«Наша работа стала первым доказательством того, что физическая активность влияет на передачу инсулиновых сигналов через нейрональные внеклеточные везикулы и что это связано с улучшением уровня сахара в крови», — говорит автор исследования Стивен Малин из Университета Ратгерса.
По мнению Малина, если мозг теряет чувствительность к инсулину, клетки начинают хуже взаимодействовать друг с другом, что может привести к когнитивным нарушениям. «Это похоже на игру в “испорченный телефон” — в какой-то момент сообщение, которое передается от нейрона к нейрону, теряется», — поясняет ученый.
В будущем эксперты планируют расширить исследование, привлечь больше добровольцев и проанализировать не только биомаркеры в крови, но также оценить реальные изменения когнитивных функций. Также ученые собираются изучить, какие типы физических нагрузок дают наибольший эффект, и какова их оптимальная продолжительность.
Однако уже сейчас ясно, что даже недолгая физическая активность может положительно влиять на мозг, улучшая его реакцию на инсулин. Это делает спорт важным инструментом для сохранения не только физической формы, но и ясности ума на долгие годы.