Najnowsze badania naukowców z Penn State wskazują na mechaniczne powiązania pomiędzy aktywnością fizyczną a funkcjonowaniem mózgu. Wyniki opublikowane w prestiżowym czasopiśmie "Nature Neuroscience" wskazują, że nawet delikatne skurcze mięśni brzucha mogą wywoływać subtelne ruchy mózgu, które z kolei wspomagają cyrkulację płynu mózgowo-rdzeniowego. Ten "hydrauliczny" proces może mieć kluczowe znaczenie dla usuwania szkodliwych produktów przemiany materii z mózgu i ochrony przed rozwojem chorób neurodegeneracyjnych.
- Najnowsze informacje z kraju i ze świata na rmf24.pl.
Dotychczas naukowcy skupiali się głównie na chemicznych i elektrycznych aspektach komunikacji między ciałem a mózgiem. Najnowsze badania zespołu z Penn State pokazują jednak, że istnieje także istotny mechaniczny związek. W trakcie eksperymentów na myszach oraz zaawansowanych symulacji komputerowych wykazano, że skurcze mięśni brzucha - nawet te bardzo delikatne, jak podczas przygotowania do wstania czy zrobienia kroku - powodują kompresję naczyń krwionośnych łączących jamę brzuszną z rdzeniem kręgowym i mózgiem. To z kolei wywołuje delikatne przemieszczanie się mózgu w obrębie czaszki.
Ten subtelny ruch mózgu działa niczym pompa hydrauliczna, która napędza przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego wokół i wewnątrz mózgu. Płyn ten odgrywa kluczową rolę w oczyszczaniu mózgu z toksyn i produktów przemiany materii, które mogą prowadzić do zaburzeń funkcji poznawczych i rozwoju chorób, takich jak choroba Alzheimera.
Aby zwizualizować ten proces, naukowcy wykorzystali dwie nowoczesne technologie obrazowania: mikroskopię dwufotonową, pozwalającą na szczegółowe obrazowanie żywych tkanek, oraz mikro-tomografię komputerową, umożliwiającą trójwymiarową analizę całych narządów. Obserwacje wykazały, że mózg myszy zaczyna się przesuwać tuż po napięciu mięśni brzucha, jeszcze zanim zwierzę wykona jakikolwiek ruch.
Aby upewnić się, że to właśnie skurcze brzucha, a nie inne ruchy ciała, odpowiadają za ten efekt, badacze zastosowali delikatny, kontrolowany nacisk na brzuch lekko znieczulonych myszy. Nawet przy minimalnym nacisku, mniejszym niż ten wywierany przez mankiet do pomiaru ciśnienia krwi u człowieka, zaobserwowano przesunięcie mózgu. Po ustąpieniu nacisku mózg natychmiast wracał do pierwotnej pozycji, co potwierdza, że mechaniczne ciśnienie w obrębie jamy brzusznej może szybko i znacząco wpływać na położenie mózgu.
Zespół badawczy opracował również zaawansowane modele komputerowe, które pozwoliły lepiej zrozumieć, jak ruchy mózgu wywołane skurczami brzucha wpływają na przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego. Modelując mózg jako strukturę przypominającą gąbkę, z miękkim szkieletem i licznymi przestrzeniami, przez które może przepływać płyn, naukowcy wykazali, że nawet niewielkie ruchy mogą znacząco wspomagać cyrkulację płynu. Porównując mózg do brudnej gąbki, badacze podkreślają, że aby ją oczyścić, należy ją ścisnąć i przepłukać wodą. Podobnie, ruchy mózgu wywołane przez skurcze brzucha mogą pomagać w przepłukiwaniu mózgu, usuwając z niego szkodliwe produkty przemiany materii.
Choć badania przeprowadzono na myszach, naukowcy są przekonani, że podobny mechanizm może występować także u ludzi. Codzienne czynności, takie jak chodzenie, wstawanie czy nawet delikatne napinanie mięśni brzucha, mogą wspierać naturalne procesy oczyszczania mózgu. To odkrycie potwierdza korzyści płynące z regularnej aktywności fizycznej, która od dawna jest kojarzona z lepszym zdrowiem mózgu i niższym ryzykiem rozwoju chorób neurodegeneracyjnych. To kolejny argument przemawiający za tym, by nie rezygnować z ruchu, niezależnie od wieku czy kondycji fizycznej.