МРТ-сканирование показывает, что физические упражнения могут сделать мозг моложе

Исследование показало, что у взрослых, которые целый год занимались аэробными упражнениями, мозг выглядел почти на год моложе, чем у участников, у которых не изменилась степень активности.

Измерение возраста мозга с помощью МРТ

Опубликовано в Журнал спорта и здравоохраненияВ исследовании изучалось, могут ли регулярные аэробные упражнения замедлить или даже обратить вспять то, что ученые называют «возрастом мозга». Возраст мозга оценивается с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) и отражает, насколько старым выглядит мозг по сравнению с фактическим возрастом человека. Более высокая разница в возрасте, прогнозируемая мозгом (brain-PAD), означает, что мозг выглядит старше, и более ранние исследования связали этот показатель с более слабыми физическими и когнитивными способностями и более высоким риском смерти.

«Мы обнаружили, что простая программа упражнений, основанная на рекомендациях, может заставить мозг выглядеть заметно моложе всего за 12 месяцев», — сказал доктор Лу Ван, ведущий автор и специалист по данным Исследовательского института AdventHealth. «Многие люди беспокоятся о том, как защитить здоровье своего мозга с возрастом. Подобные исследования предлагают обнадеживающие рекомендации, основанные на повседневных привычках. Эти абсолютные изменения были скромными, но даже сдвиг возраста мозга на один год может иметь значение в течение десятилетий».

Внутри годичного испытания упражнениями

В клиническом исследовании приняли участие 130 здоровых взрослых в возрасте от 26 до 58 лет. Участники были случайным образом распределены либо в группу аэробных упражнений от умеренной до интенсивной, либо в контрольную группу обычного ухода. Участники группы упражнений выполняли две 60-минутные тренировки под наблюдением каждую неделю в лаборатории и добавляли упражнения на дому, чтобы достичь примерно 150 минут аэробной активности в неделю. Этот график соответствовал рекомендациям по физической активности, установленным Американским колледжем спортивной медицины.

Исследователи измерили структуру мозга с помощью МРТ и оценили кардиореспираторную работоспособность по пиковому потреблению кислорода (VO2peak) в начале исследования и снова через 12 месяцев.

Упражнения способствуют молодости мозга

Через год между двумя группами появились четкие различия. Участники, которые занимались спортом, показали заметное уменьшение возраста мозга, тогда как у участников контрольной группы — небольшое увеличение. В среднем у группы, выполнявшей упражнения, наблюдалось снижение PAD мозга примерно на 0,6 года, а это означает, что к концу исследования их мозг выглядел моложе. Мозг контрольной группы выглядел примерно на 0,35 года старше, и это изменение не было статистически значимым. При прямом сравнении разрыв между двумя группами составил почти целый год в пользу группы, занимавшейся упражнениями.

«Несмотря на то, что разница составляет менее года, предыдущие исследования показывают, что каждый дополнительный «год» возраста мозга связан со значительными различиями в здоровье в дальнейшей жизни», — сказал доктор Кирк И. Эриксон, старший автор исследования, нейробиолог и директор Исследовательского института AdventHealth и Университета Питтсбурга. «С точки зрения продолжительности жизни подталкивание мозга в более молодом направлении в среднем возрасте может быть очень важным».

Почему физические упражнения могут повлиять на старение мозга

Чтобы лучше понять, почему физические упражнения влияют на возраст мозга, исследовательская группа рассмотрела несколько возможных факторов. К ним относятся изменения в физической форме, составе тела, артериальном давлении и уровне нейротрофического фактора головного мозга (BDNF), белка, который поддерживает пластичность мозга. Хотя уровень физической подготовки явно улучшился благодаря упражнениям, ни один из этих факторов статистически не объяснил снижение активности мозга, наблюдаемое в исследовании.

«Это был сюрприз», – отметил Ван. «Мы ожидали, что эффект будет обусловлен улучшением физической формы или артериального давления, но этого не произошло. Упражнения могут действовать через дополнительные механизмы, которые мы еще не уловили, такие как тонкие изменения в структуре мозга, воспаление, здоровье сосудов или другие молекулярные факторы».

Сосредоточение внимания на среднем возрасте ради долгосрочных выгод

Многие исследования физических упражнений и здоровья мозга сосредоточены на пожилых людях, после того как возрастные изменения уже стали более выраженными. В этом исследовании использовался другой подход: оно было нацелено на людей в раннем и среднем взрослом возрасте, когда изменения в мозге труднее обнаружить, но профилактика со временем может принести большую пользу.

«Вмешательство в 30-е, 40-е и 50-е годы дает нам преимущество», — сказал Эриксон. «Если мы сможем замедлить старение мозга до того, как возникнут серьезные проблемы, мы сможем отсрочить или снизить риск снижения когнитивных функций и деменции в более позднем возрасте».

Что результаты означают в дальнейшем

Авторы предупреждают, что в исследовании участвовали здоровые, относительно хорошо образованные добровольцы и что изменения в возрасте мозга были скромными. Они отмечают, что необходимы более масштабные исследования и более длительные периоды наблюдения, чтобы выяснить, приводит ли снижение ЗПА головного мозга к снижению риска инсульта, деменции или других заболеваний, связанных с мозгом.

«Люди часто спрашивают: «Могу ли я что-нибудь сделать сейчас, чтобы защитить свой мозг в будущем?» — сказал Эриксон. «Наши результаты подтверждают идею о том, что следование современным рекомендациям по физическим упражнениям — 150 минут в неделю умеренной и энергичной аэробной активности — может помочь сохранить биологический молодость мозга даже в среднем возрасте».

Об исследователях и финансировании

Доктор Лу Ван работает специалистом по данным в AdventHealth в Орландо, Флорида, с июня 2024 года. Среди ее предыдущих должностей — инженер по данным в Питтсбургском университете и биомедицинский инженер в реабилитационной больнице Сполдинга. Она имеет докторскую степень, закончила аспирантуру в Университете Флориды и изучает старение мозга, физическую активность и когнитивное здоровье в зрелом возрасте. Она сотрудничает с Институтом нейробиологии AdventHealth, национально признанным центром исследований мозга и ухода за ним.

Доктор Кирк И. Эриксон — директор отделения трансляционной нейронауки и заведующий кафедрой нейробиологии, финансируемой Мардианом Дж. Блэром, в Исследовательском институте AdventHealth. Он получил докторскую степень. окончил Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн и закончил постдокторантуру в Институте Бекмана. Ранее он был профессором Питтсбургского университета. Его работа сосредоточена на том, как физическая активность влияет на здоровье мозга на протяжении всей жизни. Он опубликовал более 350 статей, руководил крупными исследованиями, финансируемыми НИЗ, и работал в Консультативном комитете США по рекомендациям по физической активности.

Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения и Национальным институтом сердца, легких и крови (грант P01 HL040962), предоставленным Питеру Дж. Гианаросу и Кирку И. Эриксону.