Исследования на мышах указали на причину усиления умственной активности после физических упражнений - Гранит науки - 2022-02-11

Известно, что интенсивные физические упражнения не только улучшают настроение, но также стимулируют образование новых нейронов в головном мозге. Однако как именно это происходит оставалось необъяснимым. «Это было в некотором роде черным ящиком», цитирует Тару Уолкер (Tara Walker), нейробиолога из Института мозга при Университете Квинсленда (University of Queensland’s Brain Institute) в Австралии Science.org. Сейчас Уолкер с коллегами полагают, что нашли ключ к пониманию механизма загадочной стимуляции: это химический элемент селен. Физическая нагрузка вызывает у мышей продукцию белка, содержащего селен, что способствует росту новых нейронов головного мозга, сообщают ученые в журнале Cell Metabolism.

20 с лишним лет назад было опубликовано исследование, показавшее, что бег стимулирует образование новых нейронов в гиппокампе, участке головного мозга, связанном с обучением и памятью. Но какие именно молекулы выбрасываются при беге в кровоток, вызывая такой «нейрогенез», оставалось неясным. Семь лет назад Уолкер с коллегами изучили плазму крови мышей, которые бегали в своих клетках на протяжении четырех дней, и сравнили биохимические показатели с таковыми у мышей, чьи клетки были лишены колеса. Так были идентифицированы 38 белков, уровень которых повышался в ответ на физическую нагрузку. Один из них привлек особое внимание Уолкер, это был селенопротеин Р (SEPP1), который обеспечивает транспорт селена в головной мозг и обладает антиоксидантной активностью. У грызунов после бега его уровень повышался вдвое.

В новом исследовании группы под руководством Уолкер испытывался эффект двух форм селена — селенита натрия, присутствующего в воде и в почве, или селенометионина, который представляет собой природную селеносодержащую аминокислоту, поступающую в организм с пищей. Ученые добавляли селенит натрия в чашки Петри с клетками, из которых развиваются нейроны. За 14 дней число этих нейрональных предшественников удвоилось.

Подобные результаты были получены для селенометионина. А когда селенит натрия на протяжении семи дней вводили мышам непосредственно в мозг, количество таких клеток-будущих нейронов утраивалось. Мыши, генетически модифицированные таким образом, что у них не вырабатывался селенопротеин или его рецептор, всплеска образования предшественников нейронов после физической активности не показали, что подтвердило вывод ученых о ключевой роли селенопротеина в образовании новых нейронов. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».