Belirli nöronların aktivitesi egzersize olan dayanıklılığımızı etkileyebilir ve bunlar daha uzun süre daha hızlı koşmamıza yardımcı olmak için hedeflenebilir.
Egzersiz yaparken sınırlarınız gerçekten tamamen kafanızda olabilir
Araştırmacılar farelerde koştuktan sonra dayanıklılığın artmasına yardımcı olan nöronlar belirlediler. Egzersizin etkilerini arttırmak için ilaçlar veya diğer tedavilerle hedef alınabilecek benzer hücrelerin insanlarda da mevcut olduğundan şüpheleniyorlar.
Onlarca yıldır beynin fiziksel aktiviteyle değiştiğini biliyoruz. Pensilvanya Üniversitesi’nden Nicholas Betley, bilim adamlarının yaygın olarak bu etkilerin kasların güçlenmesi gibi vücudun başka yerlerinde meydana gelen etkilerden farklı olduğuna inandığını söylüyor. Son bulgular aksini gösteriyor; beyin değişikliklerinin “tüm diğer şeyleri koordine eden şey olduğunu” söylüyor.
Betley ve meslektaşları, egzersizin beyni nasıl etkilediğini daha iyi anlamak için farelerde koşu bandı egzersizi öncesinde, sırasında ve sonrasında nöronal aktiviteyi izledi. Önceki araştırmalar bu beyin bölgesindeki bozulmuş gelişimin kemirgenlerde kondisyon gelişimini engellediğini gösterdiğinden, ventromedial hipotalamustaki hücrelere odaklandılar. Betley, aynı durumun muhtemelen insanlar için de geçerli olduğunu, çünkü bölgenin yapısı ve işlevinin memeliler arasında tutarlı olma eğiliminde olduğunu söylüyor.
Ekip, fareler koştuktan sonra, beyin gelişimi ve metabolizmasında rol oynayan SF1 adlı reseptöre sahip bir grup nöronda aktivitenin arttığını buldu. Dahası, egzersizle etkinleştirilen bu hücrelerin oranı, her ilave koşu günüyle birlikte arttı. Sekizinci günde, koşmak nöronların yaklaşık yüzde 53’ünü aktive ederken, birinci günde bu oran yüzde 32’den azdı. Betley, “Yani, egzersiz yaparken kaslarınızın gelişmesi gibi, beyin aktiviteniz de artıyor” diyor.
Daha sonra araştırmacılar, ayrı bir fare grubunda bu nöronları kapatmak için optogenetik (ışıkla nöronal aktiviteyi etkinleştiren veya engelleyen bir teknik) kullandılar. Hayvanlar üç hafta boyunca haftanın beş günü koşu bandında eğitildi. Her seanstan sonra nöronlar bir saat boyunca engellendi. Her haftanın sonunda fareler yorgunluk noktasına kadar koşarak bir dayanıklılık testini tamamladılar.
Deney boyunca, fareler bu testlerde koştukları mesafeyi ortalama 400 metre kadar artırdılar; ancak bu, nöronları sağlam bırakılan başka bir fare grubunda görülen ilerlemenin kabaca yarısı kadardı.
Pensilvanya Üniversitesi’nden ekip üyesi Morgan Kindel, bu nöronların rolünün ne olduğu belli değil ancak bunun yakıt kullanımıyla ilgili olabileceğini söylüyor. Dayanıklılık aktiviteleri sırasında, karbonhidrat depoları daha çabuk tükendiğinden vücut kendisini yağla besler. Ancak Kindel, farelerde bu nöronların engellenmesinin onların “karbonhidratları koşu sırasında çok daha erken kullanmaya başlamalarına” yol açtığını söylüyor. “O zaman yakıtları bitmiş gibi oluyor.” Ekip, bu nöronların engellenmesinin, hücrelerin yakıtı daha verimli kullanmasına yardımcı olan PGC-1 alfa adı verilen bir proteinin kaslarda salınmasını önlediğini buldu. Bu nöronlar aynı zamanda kan şekerini artıran ve enerji depolarını yenileyerek kasların iyileşmesine yardımcı olan bir madde de salgılar.
Optogenetik, invaziv beyin ameliyatı gerektirir, dolayısıyla insanlarda mümkün değildir. Ancak Betley, bu nöronlar üzerinde etkili olabilecek başka müdahaleler geliştirmenin mümkün olabileceğini söylüyor. Betley, “Bu nöronları harekete geçirmenin bir yolunu (bir tuz, bir takviye) bulabilirsek, dayanıklılığı artırabileceğinizi gerçekten düşünüyorum” diyor.
Araştırmacılar bu nöronlardaki aktiviteyi engellemek yerine arttırarak deneyi tekrarladıklarında şunu buldular: Fareler, kontrol farelerinin iki katından daha fazla mesafe koşarak Herkül dayanıklılığını geliştirdiler.
Betley, benzer bir müdahalenin özellikle yaşlı yetişkinler veya felç geçirmiş olanlar gibi egzersiz yapmakta zorluk çeken kişilere fayda sağlayabileceğini söylüyor.
Ama önümüzde pek çok engel var. Öncelikle bu bulguların insanlara aktarılıp aktarılmadığından emin değiliz. Florida Üniversitesi’nden Thomas Burris, potansiyel yan etkiler sorununun da mevcut olduğunu söylüyor. Bu nöronlar kaslardaki enerji alımını düzenliyor gibi görünüyor, dolayısıyla onları çok fazla uyarmak kan şekerinde tehlikeli bir düşüşe neden olabilir diyor.
Betley, insanlarda bu nöronları güvenli bir şekilde etkinleştirebilsek bile, bunun sağlık açısından sihirli bir değnek olmayacağını söylüyor. “Egzersiz yaptığınızda her türlü harika şey olur; daha az depresif olursunuz, daha az kaygılı olursunuz. Bilişsel gelişmeler, kardiyovasküler gelişmeler, kaslarda iyileşmeler olur” diyor. “(Bu) nöronları etkinleştirmenin, tüm bu iyi şeylerin gerçekleşmesinde mutlaka bir darboğaz olacağını düşünmüyorum.”
