Мозг съедает сам себя во время марафонских забегов

Испанские исследователи выяснили, что во время длительных марафонских дистанций, в условиях критического дефицита энергии, мозг начинает использоватьмиелин, который покрывает отростки нейронов и принимает участие в ускорении передачи сигналов.

Марафонские забеги сами по себе серьезно истощают организм, создавая угрозу для почек, желудка, вызывая риск сердечно-сосудистой недостаточности и травмы опорно-двигательного аппарата. В новом исследовании ученые из исследовательского института в Сан-Себастьяне CIC biomaGUNE проанализировали влияние длительного забега на мозг. В частности, они наблюдали снижение ключевого биомаркера миелина. Это жировая ткань, которая покрывает отростки нейронов. В условиях сильного стресса мозг начинает использовать миелин в качестве источника энергии.

Однако исследователи добавляют, что подобные эффекты не являются необратимыми. Как только мозг исчерпывает запас своего стандартного источника энергии — глюкозы или сахара — он обращается к резервным генераторам, проводя метаболизм жиров как альтернативного источника энергии. В целом мозг потребляет до 20% от всей энергии, вырабатываемой нашим телом. В случае исчерпания привычных источников энергии мозг начинает страдать. 

По словам исследователя Педро Рамоса Кабрера, он вместе с другими учеными стремились определить резервные источники питания мозга. Они догадывались, что одним из таких источников может быть именно миелин. Предыдущие исследования на грызунах предполагали, что жирные кислоты, полученные при распаде миелина, могут помочь повысить выживаемость клеток мозга.

Ученые с помощью МРТ просканировали мозг 10 бегунов за 48 часов до завершения ими марафона. После этого сканирование было проведено повторно через 2 дня и еще раз — 2 месяца спустя. МРТ помогла исследователям выявить наличие молекул воды, захваченных между слоями миелина. По результатам сканирования было установлено, что через 2 дня после забега уровень миелина в отдельных участках белого вещества снизился примерно на 10-28%, что не может вызвать необратимых последствий.

Однако уже через 2 месяца уровень миелина у бегунов вернулся в норму. Авторы называют это явление метаболической миелиновой пластичностью. Они предполагают, что в условиях недостатка глюкозы мозг может временно использовать липиды из миелина в качестве источника энергии. Это не разрушает весь изоляционный слой, а затрагивает лишь часть волокон и постепенно восстанавливается.

Однако эти эффекты могут нести повышенный риск для некоторых спортсменов. Например, у людей с боковым амиотрофическим склерозом метаболические молекулы, которые обычно производят миелин, находятся в дефиците, и исследователи считают, что чрезмерные упражнения могут потенциально усугубить проблему.

Результаты исследования были опубликованы в журналеNature

Источник: LiveScience