Jak usprawnić pracę mózgu

Przed nami majówka, pogoda robi się coraz ładniejsza, warto więc spędzić ten długi weekend aktywnie!

I to nie tylko ze względu na korzyści dla naszych stawów, mięśni i kości, ale przede wszystkim z powodu dobroczynnego wpływu aktywności fizycznej na nasz mózg.

Najważniejszy organ

Mózg to nasze centrum dowodzenia. Aby móc dobrze wykonywać swoją pracę, potrzebuje m.in. glukozy i tlenu, które dostarczane są mu we krwi. Aktywność fizyczna pomaga udrożnić tętnice i zmniejszyć sztywność naczyń, tym samym zwiększa dopływ krwi do mózgu, dostarczając mu składniki odżywcze niezbędne do jego prawidłowego funkcjonowania.

To jednak nie jedyne zalety ćwiczeń ruchowych. Badania wskazują, że wzmożona aktywność fizyczna, przyczynia się do wzrostu produkcji neurotrofin, czyli białek wydzielanych przez układ nerwowy, w tym czynnika neurotroficznego pochodzenia mózgowego – BDNF.

Użyźniacz mózgu

BDNF to białko produkowane m.in. w mózgu. Przymiotnik „neurotroficzny” oznacza, że związek ten reguluje przeżycie, rozwój i funkcje tkanki nerwowej. BDNF jest niekiedy określany mianem „nawozu dla mózgu”, ponieważ w znaczący sposób wspomaga on funkcjonowanie naszego najważniejszego organu.

Kiedyś uważano, że rozwinięty mózg nie ma zdolności wytwarzania nowych neuronów w procesie zwanym neurogenezą. Dziś wiemy jednak, że tak nie jest, a jednym z czynników biorących udział w neurogenezie jest właśnie BDNF.

Jedną z najlepiej zbadanych struktur mózgowych w kontekście neurogenezy u osób dorosłych jest hipokamp, czyli część mózgu odpowiedzialną za uczenie się i konsolidację pamięci, tj. przenoszenie wspomnień z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej.

Badania na myszach i szczurach wskazują, że BDNF przyczynia się do neurogenezy oraz synaptogenezy, czyli tworzenia się synaps (połączeń między komórkami nerwowymi) w hipokampie. Ponadto BDNF zwiększa wydajność komunikacji między neuronami. Wszystko to przekłada się na wzmocnienie funkcji poznawczych: szybsze i logiczniejsze myślenie, sprawniejsze przetwarzanie informacji i kojarzenie faktów oraz skuteczniejsze zapamiętywanie nowych informacji.

Widać to również w badaniach z udziałem ludzi. Na przykład badanie z 2011 roku, którym objęto 120 osób (średnia wieku ok. 67 lat), wykazało że po roku wykonywania ćwiczeń aerobowych (40 min marszu, podczas którego tętno utrzymywane było na poziomie 60–75% tętna maksymalnego, 3 razy w tygodniu) objętość przedniej części hipokampu uczestników wzrosła o ok. 2%. Zmiany widoczne były na obrazach z rezonansu magnetycznego, który wykonano przed, w trakcie i po interwencji. Większy rozmiar hipokampu przełożył się na poprawę pamięci przestrzennej uczestników i związany był ze wzrostem stężenia BDNF na skutek ćwiczeń ruchowych.

Objętość hipokampu u osób starszych spada o ok. 1-2% rocznie. Zatem wzrost o 2% na skutek tak prostej interwencji jak ćwiczenia aerobowe jest czymś naprawdę niesamowitym! Zwłaszcza w kontekście coraz większej zapadalności na choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroba Parkinsona, Alzheimera i inne demencje, i związanej z nimi umieralności.

Ile ćwiczeń potrzeba

Badania na myszach i ludziach wskazują, że istnieje związek między intensywnością i regularnością ćwiczeń a stężeniem BDNF i jego wpływem na nasze zdolności poznawcze. Na ten moment wiemy, że korzystniej jest uprawiać aktywność fizyczną o średniej intensywności regularnie przez długi czas niż wykonywać pojedyncze treningi raz na jakiś czas. Bardzo intensywna aktywność fizyczna wydaje się mniej korzystna, ale potrzebne są dalsze badania, które dokładniej przeanalizują wpływ intensywności wysiłku na poziom BDNF. Wiemy natomiast, że wzrost BDNF w krążącej krwi w następstwie aktywności fizycznej jest przejściowy, stąd tak ważne jest regularne wykonywanie ćwiczeń.

Jaki rodzaj wysiłku zwiększa poziom BDNF? Ćwiczenia aerobowe, trening siłowy, i połączenie tych dwóch, a także aktywność, która wymaga koordynacji ruchowej i zapewnia naszemu mózgowi ekspozycję na bodźce sensoryczne – czyli na przykład taniec.

Oprócz wpływu na neurogenezę za pośrednictwem BDNF aktywność fizyczna niesie ze sobą mnóstwo innych korzyści – pomaga nam utrzymać sprawność ruchową, radzić sobie ze stresem, utrzymać prawidłową masę ciała, optymalizować reakcje układu odpornościowego, w niektórych przypadkach łagodzić objawy chorób neurodegeneracyjnych oraz im zapobiegać.

A zatem chwytajmy ciężarki, wskakujmy na rower, zakładajmy buty do biegania i ruszajmy się!

Literatura

1. Patrick Z. Liu and Robin Nusslock. 2018. Exercise-Mediated Neurogenesis in the Hippocampus via BDNF.
2. Kristin L. Szuhany et al. 2014. A meta-analytic review of the effects of exercise on brain-derived neurotrophic factor.
3. Kirk I. Erickson et al. 2011. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory.
4. Jan-Christoph Kattenstroth et al. 2010. Superior Sensory, Motor, and Cognitive Performance in Elderly Individuals with Multi-Year Dancing Activities.
5. Eugenia Murawska-Ciałowicz et al. 2021. Effect of four different forms of high intensity training on BDNF response to Wingate and Graded Exercise Test.
6. Hamid Arazi et al. 2021. Acute effects of strength and endurance exercise on serum BDNF and IGF-1 levels in older men.
7. Paulina Małczyńska et al. 2018. Rola mózgowego czynnika neurotroficznego (BDNF) w procesach neurodegeneracji oraz w mechanizmach neuroregeneracji wywołanej wzmożoną aktywnością fizyczną.
8. Bogusław Machaliński et al. 2012. Rola czynników neurotroficznych w procesach regeneracji układu nerwowego.