Mokslininkai nustatė, kad sėdimas darbas kelia didelę grėsmę kognityvinėms funkcijoms. Naujausi neurovaizdavimo tyrimai atskleidė spartesnę hipokampo atrofiją ir pažeistus fiziškai neaktyvių asmenų neuroninius tinklus. Mechanizmai yra daugialypiai: sumažėjusi BDNF gamyba, sutrikęs gliukozės metabolizmas ir padidėjęs neurouždegimas – visa tai prisideda prie išmatuojamo atminties, duomenų apdorojimo greičio ir vykdomųjų funkcijų pablogėjimo. Nors šis poveikis kaupiasi palaipsniui, jis pasireiškia praktiškai – nuo sunkumų sprendžiant sudėtingas problemas iki lėtesnio informacijos prisiminimo. Įrodymai leidžia daryti nerimą keliančią išvadą apie šiuolaikinį gyvenimo būdą.
„Sėdėjimo ligos” ir kognityvinių gebėjimų silpnėjimo moksliniai tyrimai
Mokslinėje literatūroje atsirado terminas „sėdėjimo liga”, apibūdinantis medžiagų apykaitos ir fiziologines pasekmes, atsirandančias dėl ilgo sėdėjimo. Tyrimai rodo, kad ilgas sėdėjimas sukelia kaskadinį neurologinį poveikį, įskaitant sumažėjusią smegenų kraujotaką ir susilpnėjusią neurogenezę.
Tyrimai atskleidė, kad sėdimas gyvenimo būdas susijęs su spartesne hipokampo atrofija ir sutrikusiomis vykdomosiomis funkcijomis. Mechanizmai susiję su sumažėjusia BDNF (smegenų kilmės neurotrofinio veiksnio) gamyba, sutrikusia gliukozės apykaita ir suaktyvėjusiu neurouždegimu – visi šie veiksniai yra labai svarbūs kognityvinių funkcijų išsaugojimui.
Mokslininkai užfiksavo didelius kognityvinės veiklos skirtumus tarp aktyvių ir sėdimą darbą dirbančių asmenų, o pastarųjų kognityvinė veikla pastebimai pablogėjo: sumažėjo duomenų apdorojimo greitis, atminties funkcijos ir problemų sprendimo gebėjimai.
Kaip sėdimas elgesys keičia smegenų struktūrą ir funkciją
Šiuolaikiniai neurovaizdavimo metodai atskleidė struktūrinius pokyčius nuolat sėdimą darbą dirbančių asmenų smegenyse. MRT tyrimai rodo sumažėjusį pilkosios medžiagos tūrį hipokampe ir prefrontalinėje žievėje – regionuose, kurie yra labai svarbūs atminčiai ir vykdomosioms funkcijoms.
Ilgalaikis sėdėjimas susijęs su baltosios medžiagos vientisumo sumažėjimu, todėl sutrinka nervų komunikacijos tinklai.
Funkciniu požiūriu sėdimas darbas iki 10 % pablogina smegenų kraujotaką ir sumažina deguonies ir gliukozės patekimą į neuronus. Šis medžiagų apykaitos trūkumas sukelia uždegimines kaskadas ir oksidacinį stresą, spartinantį neuronų žūtį.
Be to, mokslininkai nustatė, kad neaktyviems asmenims sumažėja BDNF (smegenų kilmės neurotrofinio veiksnio) kiekis, todėl sumažėja neuroplastiškumas ir kognityvinis atsparumas, būtinas mokymuisi ir prisitaikymui visą gyvenimą.
Fizinis pasyvumas ir uždegimas: Nervų ryšys
Trys pagrindiniai uždegiminiai keliai sieja fizinį pasyvumą su nervų pažeidimais, todėl susidaro destruktyvus ciklas, spartinantis kognityvinių funkcijų silpnėjimą. Pirma, sėdimas elgesys skatina padidėjusią citokinų gamybą, ypač IL-6 ir TNF-alfa, kurie pereina kraujo-smegenų barjerą ir suaktyvina mikroglijos ląsteles.
Antra, fizinis pasyvumas mažina priešuždegiminių miokinų, kurie paprastai išsiskiria raumenims susitraukiant, gamybą. Trečia, ilgai sėdint didėja sisteminis oksidacinis stresas, pažeidžiantis nervų membranas.
Šios uždegiminės kaskados sutrikdo neuroplastiškumą, blogina hipokampo neurogenezę ir skatina nervinių plokštelių kaupimąsi. Tyrimai rodo, kad net saikingas fizinis aktyvumas gerokai sušvelnina šias uždegimines reakcijas, apsaugo nervų grandines ir išsaugo kognityvines funkcijas senstant.
Smegenų kilmės neurotrofinis faktorius: Neurotrofurozinis komponentas: pratybų dovana pažinimui
Smegenų neurotrofinis faktorius (BDNF) yra viena iš svarbiausių molekulinių sąsajų tarp fizinių pratimų ir geresnių pažinimo funkcijų. Šis baltymas, veikiantis daugiausia hipokampe, smegenų žievėje ir bazinėse priekinėse smegenyse, palaiko neuronų išlikimą ir skatina naujų neuronų bei sinapsių augimą.
Tyrimai rodo, kad net vidutinio sunkumo fiziniai pratimai padidina BDNF kiekį kraujyje ir atitinkamai pagerina atmintį, mokymosi gebėjimus ir vykdomąsias funkcijas. Ir atvirkščiai, sėdimas elgesys susijęs su mažesne BDNF gamyba, o tai gali pagreitinti kognityvinių funkcijų silpnėjimą.
Kad smegenų sveikata būtų ideali, mokslininkai rekomenduoja bent 150 minučių per savaitę užsiimti aerobine veikla, didinančia širdies susitraukimų dažnį.
Su amžiumi susijęs pažinimo funkcijų silpnėjimas: Ar judėjimas gali sulėtinti laikrodį?
Su amžiumi susijęs pažinimo funkcijų silpnėjimas: Ar judėjimas gali sulėtinti laikrodį?
Žmonėms senstant pažinimo funkcijos natūraliai prastėja, o po 65 metų amžiaus jų greitis, atmintis ir vykdomosios funkcijos paprastai palaipsniui prastėja.
Tyrimai rodo, kad reguliarus fizinis aktyvumas iš esmės neutralizuoja šį su amžiumi susijusį kognityvinių funkcijų silpnėjimą. Daugybė longitudinių tyrimų atskleidė, kad pagyvenę suaugusieji, kurie nuosekliai mankštinasi, geriau išsaugo kognityvinius gebėjimus, palyginti su sėsliai gyvenančiais bendraamžiais. Netgi vidutinio sunkumo veikla, pavyzdžiui, 30-45 min. kasdienis vaikščiojimas, gali suteikti apsauginės naudos.
Tai susiję su geresne smegenų kraujotaka, mažesniu uždegimu ir neuroninių tinklų palaikymu. Atrodo, kad fiziniai pratimai ypač naudingi hipokampo tūrio išsaugojimui, kuris yra labai svarbus atminties formavimuisi. Be to, judėjimas skatina neuroplastiškumą – smegenų gebėjimą formuoti naujas jungtis – kuris, nepaisant senėjimo, išlieka gyvybingas visą gyvenimą.
Minimalus fizinio aktyvumo slenkstis smegenų sveikatos apsaugai
Minimalus fizinio krūvio slenkstis smegenų sveikatos apsaugai
Kiek fizinio aktyvumo reikia kognityvinėms funkcijoms apsaugoti? Tyrimai rodo, kad minimali riba yra 150 minučių vidutinio intensyvumo aerobinių pratimų per savaitę, kaip rekomenduoja Pasaulio sveikatos organizacija. Tyrimai rodo, kad šis bazinis kiekis gali gerokai sumažinti kognityvinio nuosmukio riziką.
Įrodymai rodo, kad net ir mažesnės apimtys – vos 75 minutės per savaitę – duoda apčiuopiamos naudos, nors ideali apsauga priklauso nuo dozės ir atsako. Kasdienė veikla taip pat svarbi; 30 minučių sėdimos veiklos pakeitus lengvu judėjimu, pagerėja kognityviniai rezultatai.
Didžiausią naudą du kartus per savaitę derinant aerobikos pratimus su jėgos treniruotėmis, atrodo, kad tai yra veiksmingiausia, nes pagerina ir struktūrinį smegenų vientisumą, ir funkcinius kognityvinius rezultatus.
Neurovaizdavimo įrodymai: Aktyvių ir nejudrių smegenų palyginimas.
Šiuolaikinės neurovaizdavimo technologijos iš esmės pakeitė mūsų supratimą apie fizinio aktyvumo poveikį smegenų struktūrai ir funkcijai. Magnetinio rezonanso tyrimai nuolat rodo, kad fiziškai aktyvūs asmenys išlaiko didesnį smegenų tūrį, ypač atmintį ir vykdomąsias funkcijas kontroliuojančiose srityse. Aktyvių suaugusiųjų hipokampas, kuris yra labai svarbus mokymuisi, yra 2-3 % didesnis nei sėdimą darbą dirbančių suaugusiųjų.
Funkcinis neurovaizdavimas atskleidė, kad reguliariai sportuojančių žmonių smegenų tinklai yra geriau sujungti. PET skenavimas rodo padidėjusią smegenų kraujotaką ir gliukozės apykaitą aktyviose smegenyse, o fMRI rodo geresnius aktyvacijos modelius atliekant kognityvines užduotis. Šie fiziologiniai privalumai koreliuoja su geresniais pažintiniais rezultatais, mažesne demencijos rizika ir lėtesniu su amžiumi susijusiu pažintinių funkcijų silpnėjimu.
Praktinės strategijos, kaip kovoti su neveiklumo kognityviniu poveikiu
Žalingą kognityvinį fizinio pasyvumo poveikį galima veiksmingai neutralizuoti keliomis įrodymais pagrįstomis intervencinėmis priemonėmis. Tyrimai rodo, kad struktūruoti kasdieniai pasivaikščiojimai, trunkantys net 20-30 minučių, duoda neurologinės naudos.
Judėjimo pertraukėlės ilgo sėdėjimo metu padeda palaikyti smegenų kraujotaką ir kognityvines funkcijas.
Pasipriešinimo treniruotės du kartus per savaitę stiprina ne tik raumenis, bet ir nervų takus. Mąstymo ir kūno pratimai, pavyzdžiui, taiči ir joga, sujungia fizinį judėjimą su sąmoningumu ir gerina vykdomąsias funkcijas. Veiklos planavimas – konkretaus laiko judėjimui per dieną nustatymas – yra veiksmingesnis nei bendri ketinimai sportuoti.
Šios intervencinės priemonės išlieka prieinamos įvairioms fizinėms galimybėms ir socialinėms bei ekonominėms aplinkybėms.
Ateities tyrimų kryptys fizinių pratimų neurobiologijos srityje
Nors padaryta didelė pažanga siekiant suprasti fizinio aktyvumo ir smegenų sveikatos ryšį, daug svarbių fizinio aktyvumo neurobiologijos sričių vis dar neištirtos.
Ateityje būtina ištirti idealius fizinio krūvio parametrus (trukmę, intensyvumą ir tipą ), kuriepadėtų pasiekti konkrečių kognityvinių rezultatų įvairiose populiacijose. Mokslininkai turi išsiaiškinti neurobiologinius mechanizmus, siejančius fizinį aktyvumą su kognityvinių funkcijų gerinimu, ypač ištirti biomarkerius, pagal kuriuos galima nuspėti individualią reakciją.
Be to, mokslininkai turėtų ištirti, kaip fiziniai pratimai sąveikauja su kitomis intervencinėmis priemonėmis, pavyzdžiui, mityba ir kognityviniu mokymu, kad smegenų sveikata būtų kuo naudingesnė. Technologijomis paremti tyrimai, kuriuose naudojamas neurovaizdavimas kartu su dėvimaisiais prietaisais, suteikia vilčių stebėti smegenų pokyčius realiuoju laiku, kai atliekami įvairūs judėjimo modeliai, o tai gali iš esmės pakeisti individualizuotus kognityvinės apsaugos pratimų receptus.
