Cердечно-сосудистая система и здоровье мозга

Белое вещество головного мозга включает области центральной нервной системы, состоящие из миелинизированных аксонов. Его название происходит от бледного цвета липидов, входящих в состав миелина. Миелин – это сегментированная оболочка, которая изолирует аксоны, обеспечивая передачу нервных сигналов. Потеря миелина зафиксирована при ряде нейродегенеративных патологий, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона, и, возможно, наиболее примечательным – рассеянным склерозом. С возрастом вероятность демиелинизации возрастает.

Исследователи уже давно подозревали наличие связи между кардиореспираторной тренированностью и целостностью белого вещества мозга по мере старения людей.

Однако отсутствие конкретных доказательств побудило ученых из Национального института здравоохранения провести исследование, изучающее силу этой корреляции, которое в настоящее время опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Чтобы установить корреляцию между состоянием сердечно-сосудистой системы и церебральной миелинизацией, исследователи набрали группу из 125 участников в возрасте от 22 до 94 лет. Тренированность сердечно-сосудистой системы участников определялась по максимальной скорости потребления кислорода, известной как VO2max. Содержание миелина определялось по водной фракции миелина, которую исследователи оценивали с помощью усовершенствованного метода многокомпонентной релаксометрии МРТ.

Предыдущие исследования, основанные на традиционных методах, не позволяли выделить миелин из другого вещества головного мозга; новый метод МРТ, который использовался на этот раз, был более чувствителен и специфичен для измерения содержания миелина in vivo. Фактически, недавние исследования с использованием многокомпонентной релаксометрии МРТ выявили корреляцию между локальной фракцией миелиновой воды с мозговым кровотоком и двигательной функцией, на которые влияет кардиореспираторная тренированность, что, в свою очередь, побудило исследователей Национального института здравоохранения продолжить текущее исследование с использованием той же технологии.

Результаты

Исследователи сообщают, что более высокая кардиореспираторная тренированность тесно коррелирует с большей церебральной миелинизацией. Кроме того, более высокая кардиореспираторная тренированность связана с лучшей целостностью миелина, что было особенно заметно у участников среднего и старшего возраста.

Примечательно, что они обнаружили значительную положительную корреляцию между двумя измерениями в лобных долях и трактах белого вещества – областях, подверженных ранней дегенерации, связанной с неврологическими расстройствами в пожилом возрасте.

Они предполагают, что кардиореспираторная тренированность защищает эти чувствительные области мозга, особенно у тех, кто занимается спортом на протяжении всей жизни.

Исследователи отмечают, что им не удалось установить причинно-следственную связь между улучшением кардиореспираторной тренированностью и улучшенной целостностью миелина, и что их результаты представляют собой всего лишь корреляцию.

“Тем не менее, наши результаты свидетельствуют о том, что кардиореспираторная тренированность, вероятно, является ценным показателем общего состояния здоровья и потенциальной целью для вмешательств, направленных на укрепление здоровья мозга”, – пишут они.

В исследовании также отмечается связь аэробных упражнений с нейропротекторной адаптацией головного мозга, а также с повышением уровня нейротрофинов и нейротрофического фактора головного мозга, что увеличивает митохондриальную функцию мозга. Снижение митохондриальной функции ранее связывали с заболеваниями, вызванными демиелинизацией.

Исследователи предполагают, что в будущих исследованиях их работа может быть использована для изучения взаимосвязи между физической тренированностью, здоровьем мозга и целостностью миелина, чтобы поддержать старение мозга и предотвратить неврологические расстройства.

“Кроме того, эта работа закладывает основу для дальнейших исследований потенциальных терапевтических применений улучшения кардиореспираторной тренированности или миелинизации для содействия здоровому старению мозга и борьбы с возрастной нейродегенерацией, в том числе при болезни Альцгеймера”, – пишут они.