Працюючі м'язи відправляють до мозку гормон, який допомагає нейронам нормально працювати і заодно пригнічує навколо них непотрібне запалення.
Фізична активність допомагає мозку краще працювати - це підтверджують безліч досліджень. Аеробіка, велотренажери, біг, зрештою, просто регулярна ходьба покращують пам'ять, покращують уважність, допомагають планувати різні когнітивні завдання, і т. д. аж до того, що при регулярній фізичній активності зменшується ймовірність нейродегенеративних захворювань, на кшталт хвороби Паркінсона і хвороби Альцгеймера. Причому спорт корисний не тільки для старих мізків, але і для молодих - відповідні експерименти ставили з дітьми 9-11 і 12 років, і виявилося, що фізична підготовка і хороша пам'ять йдуть рука об руку: якщо у дитини розвинені м'язи, то і тести на пам'ять він буде виконувати добре і, що важливо, демонструвати успіхи в навчанні. (Що, звичайно, сильно розходиться зі звичним уявленням про дурнуватий шкільний силач і розумний, але хилий «ботанік».)
Але як саме спорт допомагає мозку? З одного боку, є просте пояснення: фізична активність посилює кровообіг у всьому тілі, і в мозку в тому числі. Мозок отримує більше кисню та поживних речовин, і тому краще працює. Також є різні молекулярні сигнали, які виділяють працюючі м'язи. Ці сигнали спонукають нейрони мозку синтезувати білок під назвою BDNF, який, у свою чергу, стимулює зростання нейронів. Під дією BDNF деякі зони мозку збільшуються, і поліпшуються когнітивні здібності. При спорті в мозку підвищується рівень ще одного білка, нейропептида галанина, який допомагає мозку чинити опір хронічному стресу. З галанином нейрони рідше рвуть сполуки один з одним і краще проводять різні імпульси - як наслідок, мозок в цілому краще міркує.
Дослідники з Центральної лікарні штату Массачусетс пишуть в Nature Metabolism, що спорт і хороша робота мозку пов'язані з гормоном іризином. Він утворюється з більш великого і складного білка, який зазвичай сидить у мембранах клітин. Якщо м'язи починають енергійно скорочуватися, в їх клітинах посилюється синтез великого білка-попередника, який після синтезу розщеплюється на різні частини; одна з таких частин і є іризин. Про нього відомо, що він знижує ймовірність ожиріння і діабету, а також сприяє наростанню м'язової тканини.
У нових експериментах використовували кілька різних мишачих моделей - тобто мишей з різною генетикою і фізіологією, на яких можна було б показати вплив іризину на різні властивості мозку. Від іризину дійсно залежало, чи будуть фізичні вправи стимулювати когнітивні функції; без нього мозок швидше псувався при старінні і хворобі Альцгеймера. Без іризину нові нейрони, що з'являються в гіпокампі, виглядали зовні і по молекулярному портрету не так, як вони зазвичай повинні виглядати, і працювали вони теж не так, як слід було б.
Гіпокамп - один з головних центрів пам'яті, нові нейрони в ньому народжуються все життя, як у мишей, так і, мабуть, у людей. Тому, якщо нейрони в ньому виявляються якісь не такі, це відразу позначається на вищих когнітивних функціях, в тій чи іншій мірі пов'язаних з пам'яттю. Якщо мишам, генетично позбавлених іризину, вводили його прямо в гіпокамп, або ж підвищували його рівень в крові, то стан мозку у мишей поліпшувався, і в цілому вони починали краще міркувати.
Взагалі кажучи, про іризин відомо, що він стимулює синтез вищезгаданого BDNF, так що цілком можна було очікувати, що у нього буде когнітивно-стимулюючий ефект. Але одна справа припускати, і зовсім інша - підтвердити. У нових експериментах вдалося прямо показати, що іризин впливає на нейрони мозку і когнітивні функції. З одного боку, він може діяти через BDNF, з іншого боку, у нього виявилися протизапальні властивості: автори роботи пишуть, що іризин діяв заспокійливо на гліальні клітини, які виконують в мозку імунну функцію. Глія може провокувати запалення, а від запалення можуть статися різні неприємності, аж до хвороби Альцгеймера. Ймовірно, іризин непрямим чином може протидіяти нейродегенеративним процесам, пригнічуючи запальні процеси в мозку.
Швидше за все, іризин також діє і на людський мозок (хоча деталі молекулярного механізму тут можуть відрізнятися). Підвищити його рівень найпростіше за допомогою фізичних вправ. Але не виключено, що незабаром у нас з'являться ліки, що спеціально підвищують рівень іризину без жодного спорту - такі препарати допомогли б підтримати мозок у формі тим, кому «спортивний» іризин вже не допомагає.