Trenn ei pruugi toonusesse aidata üksnes lihaseid, vaid turgutada ka ajurakke. Rühm USA teadlasi lasi hiirtel regulaarselt jooksulindil trenni teha. Ilmnes, et niisuguse kehalise koormuse mõjul hakkas hiirtel pea piltlikult öeldes kiiremini tööle. Täpsemalt aktiveerusid loomadel teatud ajurakud nüüd kiiremini. Niisuguse nn ümberhäälestuse toel muutusid hiired järk-järgult jooksjatena vastupidavamaks, vahendab Nature News.

Uuring viitab, et ajul on nii hiirte kui ka eeldatavasti inimeste vastupidavuse kujunemises täita oma osa. Vastupidavuse all peavad uurijad silmas võimet pideva harjutamisega mingis füüsilises aktiivsuses paremaks saada.

Uuringu ühe kaasautori ja Pennsylvania Ülikooli neuroteadlase Nicholas Betley sõnul on näiteks jooksmas käimise kasulik mõju hästi teada. Joostes laienevad inimese kopsud, tema süda hakkab paremini verd pumpama ning lihased lähevad piltlikult öeldes veidi katki, et end taas üles ehitada. Kõige selle mõjul on inimesel järgmisel korral jooksma minnes juba kergem. Betley ei osanud aga oodata, et just aju võiks olla niiditõmbaja kõigi nende protsesside taga.

Trenn ajule

Uues uuringus huvitas Nicholas Betleyt ja kolleege, mis juhtub ajus, kui inimene trenni tehes tugevamaks muutub. Täpsemalt huvitas neid hüpotalamuse ventromediaalne tuum – ajupiirkond, mis reguleerib söögiisu ja veresuhkrut.

Töörühm keskendus uuritud ajupiirkonnas kindlale ajurakkude rühmale, mis toodavad steroidogeneesi faktor 1 (SF1) nimelist valku. Varasemast on teada, et see valk aitab reguleerida ainevahetust. Ühes varasemas uuringus aga selgus, et kui hiirtelt SF1 valku kodeeriv geen eemaldada, halvendab see nende vastupidavust.

Betley töörühm lasi oma uuringus hiirtel jooksulindil joosta ja jälgis samal ajal loomade SF1 valku tootvate ajurakkude tööd. Oli näha, et trennitegemise ajal hakkasid need rakud hiirtel ajus tõepoolest tööle.

Huvitaval kombel aktiveerus üks rühm selliseid ajurakke alles peale treeningsessiooni lõppu. Kui hiired olid läbi teinud juba mitu sessiooni, oli trenni järel aktiveeruvaid rakke juba rohkem. Niisamuti hakkasid need treenituse kasvades tugevamini tööle.

Kui hiired olid kolm nädalat järjest regulaarselt jooksmas käinud, täheldasid uurijad loomade SF1 valku tootvatel neuronitel muutusi. Võrreldes kontrollrühma hiirtega, kes trenni ei teinud, olid treenitud hiirte rakkudel nüüd isemoodi elektrilised omadused. Muutus viitas, et treenitud hiirte ajurakke oli kergem tööle panna.

Samuti märkas töörühm, et regulaarne trenn kahekordistas hiirtel ajus ergastavate sünapsite ehk ajurakkude vahel elektrilist signaali edastavate ühenduste hulka.

Vastupidavusneuronid

Uuringu viimases järgus võttis töörühm appi optogeneetika. Meetod võimaldab ajurakke valguse mõjul tööle panna või nende tööd pärssida. Töörühm lülitaski selle abil hiirtel treeningu järel SF1 valku tootvad neuronid ajus välja. Nendel loomadel ei läinud pidevalt trenni tehes jooksmissooritus ajas paremaks. Nad hoopis väsisid kiiremini kui hiired, kellel olid töökorras SF1 neuronid.

Uuringuga mitte seotud Texase Ülikooli arsti Jeffrey Zigmani sõnul võib ajus leiduda teisigi treeningul vastupidavust mõjutavaid piirkondi. Küll aga osutab leid tema sõnul, et uuritud ajurakud on vastupidavuse parandamiseks olulised, kui mitte määrava tähtsusega. Mida rohkem trenni Zigmani sõnul teha, seda rohkem tekib ajus ergastavaid sünapse ja seda vastupidavamaks on inimesel lootust oma spordialal areneda.

Veel ühes uue uuringu katses pani töörühm optogeneetika meetodil hiirtel peale jooksutrenni ajus SF1 neuronid tugevasti tööle. Niisuguse võimenduse toel läks hiirtel jooksusooritus edaspidi veel paremaks. Võrreldes trenni teinud hiirtega, kes võimendust ei saanud, jooksid need loomad kiiremini ja kaugemale.

Nicholas Betley sõnul tasuks sestap edaspidi uurida, kas ka inimestel oleks võimalik ajus neid rakke kuidagi töötama stimuleerida. See võiks aidata taastada lihasmassi, mis on läinud kaotsi kas vananedes või mõne haiguse põdemise ajal. Samuti võiks see aidata parandada sportlaste sooritust.

Optogeneetilisel meetodil on aga oma kitsaskohad. Inimesele tuleb selle rakendamiseks sõna otseses mõttes naha alla pugeda ning praegu kasutatakse seda eeskätt laboriloomadel. See tähendab, et meetod on paljuski tulevikumuusika.

Uuring ilmus ajakirjas Neuron.