Изменения в мозге могут объяснить, почему упражнения помогают избавиться от аутизма у мышей
Похоже, что упражнения изменяют мозг таким образом, чтобы уменьшить некоторые характеристики аутизма у мышей.
У мышей, выведенных для моделирования расстройства аутистического спектра (РАС), ученые из Токийского университета в Японии обнаружили, что упражнения способствовали удалению избыточных связей в мозговых цепях и уменьшали поведение, подобное аутизму.
В Отчеты по ячейкам В статье о своей работе они объясняют, как они показали, что «произвольный бег колеса улучшает нарушения общительности, повторяемости и тревожности» у мышей с РАС.
Полученные данные подтверждают идею о возможности изменить некоторые поведенческие характеристики РАС.
Старший автор исследования Рюта Кояма, доцент Высшей школы фармацевтических наук Токийского университета, отмечает, что они не заставляли мышей тренироваться; добровольный характер физической активности был важной особенностью исследования.
Кроме того, исследователи не изучали различные типы упражнений и не предлагают людям начать использовать упражнения для лечения РАС.
«Если детям интересно, - говорит Кояма, - их следует поощрять к выполнению любых упражнений, которые они хотят, но это исследование не показывает, как различные виды деятельности могут влиять на мозг детей с РАС».
РАС, связь с мозгом и упражнения
РАС включает в себя широкий спектр подтипов, которые в разной степени имеют некоторые общие черты. Эти особенности включают повторяющееся поведение и трудности с вербальным и невербальным общением и социальным взаимодействием.
Нет двух людей в спектре аутизма с одинаковой комбинацией или степенью симптомов. У каждого будет уникальный набор проблем и сильных сторон. Некоторые люди с РАС могут жить самостоятельно, в то время как другим в повседневной жизни потребуется серьезная помощь.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), примерно у 1 из 59 детей в Соединенных Штатах есть РАС, причем у мальчиков в четыре раза чаще, чем у девочек.
Избыточные связи между нервными клетками или нейронами в головном мозге являются отличительной чертой РАС.
В детстве мозг естественным образом удаляет лишние связи между нейронами. Однако дети с РАС в конечном итоге имеют избыток.
Множество исследований показали, что физическая активность может привести к значительным изменениям мозга у здоровых людей и даже отсрочить некоторые процессы дегенерации мозга, сопровождающие старение.
Ученые, проводящие небольшие исследования с участием детей с РАС, также заметили, что упражнения, похоже, уменьшают повторяющееся поведение и трудности с социальным взаимодействием.
Совсем недавно исследователи обнаружили, что связи в мозговых цепях у людей с РАС сохраняются дольше, чем у людей без расстройства. Кроме того, серьезность симптомов увеличивается в зависимости от продолжительности контакта.
Упражнение и устранение слабых связей
Новое исследование, проведенное в Японии, предполагает, что, вызывая удаление избыточных связей, упражнения могут способствовать некоторой «тонкой настройке» мозга при РАС.
Рассуждая о результатах, которые они обнаружили у мышей с РАС, Кояма предполагает, что: «Упражнения, вероятно, усилили контраст между активными и неактивными нейронными связями, так что слабые можно было бы легко удалить».
Мыши, выведенные в качестве модели для РАС, обладают многими стойкими характеристиками этого состояния. Например, они не так часто взаимодействуют с мышами, которых не встречали раньше, и постоянно ухаживают за ними. Они также проявляют признаки беспокойства, например откладывают прием пищи, когда находятся в новом окружении.
Для нового исследования команда поместила беговые колеса в клетки 4-недельных мышей с РАС. Затем они наблюдали за ними, пока мыши не достигли взрослого возраста в возрасте 8 недель.
Кояма говорит, что некоторые из мышей «тренировались очень интенсивно», а другие «тренировались совсем немного».
Команда обнаружила, что всего через 30 дней поведение мышей с РАС, которые тренировались, было похоже на поведение здоровых мышей без РАС.
Затем исследователи изучили мозг мышей с РАС. Они уделили особое внимание определенным структурам в гиппокампе, области, которая важна для памяти и создания новых нервных клеток в мозгу взрослого человека.
Они обнаружили доказательства того, что микроглия, иммунные клетки, которые удаляют мертвые клетки и другие отходы в головном мозге, устранила менее активные связи между нервными клетками, оставив активные нетронутыми.
Чтобы показать, что обрезку производила микроглия, команда затем проверила эффект предотвращения активности микроглии у незрелых мышей без РАС. Спустя всего 5 дней без активности микроглии плотность мозговых связей отличалась от таковой у мышей с интактной активностью микроглии.
«Добровольные упражнения могут быть безопасным, без наркотиков способом улучшить общее состояние здоровья, и теперь мы лучше понимаем, как упражнения могут положительно изменить структуру мозга при РАС».
Рюта Кояма
