Укрощение амигдалы и другие инструменты тренировки мозга

Физические упражнения повышают порог стрессоустойчивости нейронов. Некоторые люди жалуются, что устают, выполняя упражнения. На это я всегда отвечаю, что это очень хорошо. Фактически к этому стоит стремиться, занимаясь спортом, потому что вы точно знаете, что получаете взамен. Вы выходите из зоны комфорта и становитесь сильнее. Рэти отмечает, что физические упражнения стимулируют процесс «стресс-восстановление», который способствует укреплению тела и мозга. На клеточном уровне этот процесс происходит по трем направлениям:

• реакция окисления;

• реакция обмена веществ;

• реакция раздражения (возбуждения).

Оксидативный стресс происходит в клетках во время преобразования глюкозы в энергию, что позволяет клеткам «сжигать топливо». При поглощении глюкозы клетками выделяются побочные вещества. Митохондрии, которые называют «энергетическими станциями» клетки, обеспечивают синтез из глюкозы аденозинтрифосфата (АТФ) универсального источника энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. В результате этого происходит образование свободных радикалов, о чем рассказывалось в главе 5. Как правило, клетки производят защитные энзимы в качестве внутренних антиоксидантов, которые ликвидируют побочные продукты. Когда клетки не в состоянии синтезировать достаточное количество АТФ, происходит метаболический стресс: у клеток словно заканчивается «топливо». Это происходит или из-за недостатка глюкозы, или из-за того, что глюкоза не может попасть в клетку. Наконец, когда в клетках синтезируется недостаточно АТФ, чтобы поддержать возросшую потребность в энергии из-за избыточной активности глутаминовой кислоты, наступает эксайтотоксический стресс.

К счастью, физические упражнения обеспечивают механизмы восстановления, способные справиться с разными типами стрессов. Эти механизмы восстановления укрепляют весь организм, включая мозг. Процесс «стресс-восстановление» выходит за рамки простого укрепления и способствует фактической перестройке на разных уровнях.

Названия молекул, наиболее активно участвующих в восстановительных процессах, звучат как наборы букв, но эти молекулы выполняют чрезвычайно важные функции. Например, физические упражнения стимулируют выработку следующих белков:

• инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1, или IGF-1);

• фактор роста эндотелия сосудов (VEGF);

• фактор роста фибробластов (FGF-2).

ИФР-1 – белок, синтез которого осуществляется в мышцах, когда клетки нуждаются в энергии во время физической активности. Он повышает образование рецепторов для приема инсулина. Так как глюкоза – основной источник энергии для мозга, ИФР-1 участвует в процессе доставки глюкозы в клетки мозга и управляет уровнем глюкозы. ИФР-1 взаимодействует с белком BDNF, количество которого в мозге повышается во время физических упражнений, и вместе они активируют нейроны для синтеза серотонина и глутаминовой кислоты. Несмотря на то что при хроническом стрессе повышается уровень кортизола и снижается уровень ИФР-1, физические упражнения меняют эту ситуацию на обратную.

Снабжение клеток «топливом» для выработки энергии – процесс чрезвычайно важный. Физические упражнения – один из способов укрепления сосудистой системы и роста новых сосудов. Сигнальный белок VEGF вырабатывается клетками для стимулирования роста новых сосудов в существующей сосудистой системе в организме и мозге. VEGF повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера, что позволяет веществам, необходимым для процесса нейрогенеза, попадать в клетки мозга во время физических упражнений.

Наконец, факторы роста фибробластов играют ключевую роль в процессе нейрогенеза. Они стимулируют регенерацию и рост тканей в организме, а находясь в мозге, участвуют в процессе долгосрочной потенциации (Ratey, 2008).

В совокупности эти восстанавливающие факторы предотвращают разрушительное воздействие хронического стресса, контролируют уровень гормона стресса кортизола, а также повышают выработку регулирующих нейромедиаторов (серотонина, дофамина и норадреналина), благодаря чему человек сохраняет спокойствие и позитивный настрой и чувствует себя полным энергии. Кроме того, доказано, что физические упражнения стимулируют некоторые генетические процессы, укрепляющие здоровье, долговечность и иммунологические функции мозга. Вызванная физическими упражнениями транскрипция – генетический процесс биосинтеза молекул РНК на соответствующих участках ДНК – помогает обеспечивать свойство нейропластичности головного мозга, включая стимулирование выработки белка BDNF, который способствует улучшению памяти, а также процессу нейрогенеза в гиппокампе.