Учёные из Университета штата Пенсильвания обнаружили, что мозг и тело связаны гораздо теснее, чем считалось ранее. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience, команда использовала мышей и компьютерные модели, чтобы выяснить, почему физическая активность полезна для здоровья мозга.
Оказалось, что при напряжении мышц живота сдавливаются кровеносные сосуды, связанные со спинным и головным мозгом. Это давление вызывает едва заметное смещение мозга внутри черепа. Такое движение способствует циркуляции спинномозговой жидкости, которая выводит из мозга продукты жизнедеятельности, способные нарушать его работу.
Профессор Патрик Дрю, один из авторов работы, отметил:
«Наше исследование объясняет, как простые движения могут служить важным физиологическим механизмом, поддерживающим здоровье мозга. Мы обнаружили, что при сокращении мышц брюшного пресса кровь из брюшной полости поступает в спинной мозг, как в гидравлической системе, оказывая давление на мозг и заставляя его двигаться. Моделирование показывает, что это мягкое движение мозга способствует циркуляции жидкости внутри и вокруг него. Считается, что циркуляция жидкости в мозге важна для выведения продуктов жизнедеятельности и предотвращения нейродегенеративных заболеваний».
Исследователи наблюдали за мышами с помощью двух современных методов визуализации: двухфотонной микроскопии и микрокомпьютерной томографии. Они зафиксировали смещение мозга непосредственно перед началом движения животных, сразу после сокращения брюшных мышц. Чтобы подтвердить связь, учёные оказывали контролируемое давление на брюшную полость мышей под лёгким наркозом — даже при минимальном воздействии мозг смещался.
«Важно отметить, что мозг начал возвращаться в исходное положение сразу после снижения внутрибрюшного давления. Это говорит о том, что внутрибрюшное давление может быстро и значительно изменить положение мозга в черепной коробке», — подчеркнул Дрю.
Для анализа влияния этих движений на циркуляцию жидкости команда разработала компьютерную модель. Профессор Франческо Костанцо, руководивший моделированием, сравнил мозг с губкой:
«Мозг по своей структуре похож на губку в том смысле, что у него есть мягкий каркас, по которому может двигаться жидкость. Мы рассматривали его как грязную губку: чтобы очистить, нужно промыть и выжать. В ходе моделирования мы смогли понять, как движение мозга при сокращении мышц брюшного пресса может способствовать циркуляции жидкости и выведению продуктов жизнедеятельности».
Учёные отмечают, что необходимы дополнительные исследования для подтверждения этих механизмов у людей. Однако уже сейчас ясно: даже обычная физическая активность может способствовать очищению мозга и снижению риска нейродегенеративных заболеваний.
Интересные факты
Спинномозговая жидкость (ликвор) не только защищает мозг от ударов, но и выполняет функцию «канализации», выводя токсины и продукты обмена. За сутки у взрослого человека обновляется около 500 мл ликвора. Нарушения циркуляции этой жидкости связаны с развитием таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Диетологи подчеркивают важность регулярного потребления овсянки, особенно перед сном, называя этот продукт простым способом улучшения состава крови и общего состояния организма.
