Группа экспертов из Института передовых наук и технологий имени Бекмана провела исследование молекулярных процессов, происходящих в мозге во время физической активности. Их работа привела к интересным выводам о том, как определенные химические сигналы, поступающие от мышц, влияют на развитие нейронов. Исследователи сосредоточили свое внимание на гиппокампе, ответственном за когнитивные функции, такие как обучение и память.
Авторы исследования получили вещества, выделяемые мышцами во время нагрузки, и использовали их для выращивания культур мышечных клеток в лабораторных условиях. После созревания клеток они начали сокращаться и выделять химические молекулы в клеточную культуру. Затем эти клетки были добавлены в другую пробирку, содержащую культуры клеток гиппокампа и астроциты.
Исследователи обнаружили, что химические сигналы от мышечных клеток приводят к более сильным и частым электрическим сигналам нейронов гиппокампа, что является признаком здорового функционирования. В течение нескольких дней после введения мышечных культур нейроны начали издавать более синхронные электрические сигналы.
Далее была изучена роль астроцитов в этом процессе. Эти клетки первыми реагируют в мозге на соединения из мышц, прежде чем они достигнут нейронов. Удаление астроцитов из клеточных культур привело к еще большему выделению электрических импульсов нейронами. Команда исследователей предполагает, что без астроцитов нейроны продолжат расти до неконтролируемой степени. Они пришли к выводу, что астроциты играют важную роль в регулировании нейронной активности при физической нагрузке. Они помогают сохранять баланс и предотвращают гипервозбудимость нейронов, что необходимо для оптимальной работы мозга.