شکی نیست که ورزش برای بدن مفید است؛ فعالیت منظم نه فقط عضلات را تقویت می‌کند بلکه می‌تواند استخوان‌ها، رگ‌های خونی و سیستم ایمنی بدن ما را نیز بهبود ببخشد. به‌تازگی اثرات ورزش بر سیستم عصبی مرکزی در سلامـت و اختلالات نوروژنیک و عضلانی، از زمینه‌های پژوهشی مورد علاقه پژوهشگران شده اسـت. نتایج مقاله «علم ورزش، پپتاید، نوروکاین و نورون‌زایی» فعالیت ورزشی مستقل از کاهش عوامل خطر می‌تواند موجب ایجاد مقاومت عصبی یا حفاظت عصبی اندوژن و به‌ نوبه خود می‌تواند موجب کاهش آسیب مغزی و عصبی شود.

اکنون محققان دریافتند، ورزش می‌تواند در سطح سلول‌های عصبی نیز فوایدی به همراه داشته باشد. آنان مشاهده کردند وقتی عضلات حین ورزش منقبض می‌شوند، سیگنال‌های بیوشیمیایی به‌نام میوکین‌ها را آزاد می‌کنند. در حضور این سیگنال‌های تولید شده توسط عضله، نورون‌ها در مقایسه با نورون‌هایی که در معرض میوکین‌ها قرار نگرفته بودند، چهار برابر بیشتر رشد کردند. این آزمایش‌ها در سطح سلولی نشان می‌دهد که ورزش می‌تواند تاثیر بیوشیمیایی قابل توجهی بر رشد عصبی داشته باشد.

محققان همچنین درک کردند نورون‌ها نه فقط به سیگنال‌های بیوشیمیایی ورزش، بلکه به اثرات فیزیکی آن نیز پاسخ می‌دهند؛ وقتی نورون‌ها به‌طور مکرر به جلو و عقب کشیده می‌شوند، مشابه نحوه انقباض و انبساط ماهیچه‌ها در طول تمرین، به همان اندازه رشد می‌کنند و در معرض میوکین‌های عضله قرار می‌گیرند.

به گفته محققان، در حالی که نتایج تحقیقات قبلی، ارتباط بیوشیمیایی بالقوه بین فعالیت عضلانی و رشد عصبی را نشان داده‌اند اکنون مشخص شده است که اثرات فیزیکی می‌توانند به همان اندازه مهم باشند و ارتباط بین عضلات و اعصاب را حین ورزش آشکار کنند و می‌توانند درمان‌های مرتبط با ورزش را برای ترمیم اعصاب آسیب‌دیده و رو به زوال نشان دهند.

دانستن وجود این تداخل عضله-عصب، می‌تواند برای درمان مواردی مانند آسیب عصبی مفید باشد، جایی که ارتباط بین عصب و عضله قطع می‌شود. شاید اگر عضله را تحریک کنیم، بتوانیم عصب را برای التیام تقویت کرده و تحرک را به کسانی که به‌دلیل آسیب ناشی از ضایعه یا بیماری‌های عصبی تحرکشان را از دست داده‌اند، بازگردانیم.

پاسخ عضلانی

به نقل از مدیکال، در سال ۲۰۲۳، محققان گزارش کردند، می‌توانند با کاشت بافت عضلانی در محل آسیب، سپس تمرین بافت جدید با تحریک مکرر آن با نور، تحرک را در موش‌هایی که آسیب عضلانی ناشی از ضایعه را تجربه کرده بودند، بازگردانند. با گذشت زمان، آنان دریافتند که پیوند اعمال شده به موش‌ها کمک می‌کند تا عملکرد حرکتی خود را بازیابند و به سطوح فعالیتی مشابه با موش‌های سالم برسند.

هنگامی که محققان خود پیوند را تجزیه و تحلیل کردند، به‌نظر می‌رسید که ورزش منظم، عضله پیوند شده را تحریک می‌کند تا سیگنال‌های بیوشیمیایی خاصی تولید کند که در افزایش رشد عصب و عروق خونی شناخته شده هستند. این نتایج جالب بود زیرا همیشه فکر می‌کنیم که اعصاب، عضلات را کنترل می‌کنند، اما فکر نمی‌کنیم که عضلات به اعصاب پاسخ دهند.

فرض بر این است که تحریک عضلات باعث افزایش رشد عصبی می‌شود اما صدها نوع سلول دیگر در یک حیوان وجود دارد و به‌راستی سخت است که ثابت کنیم عصب بیشتر به‌خاطر عضله در حال رشد است، نه اینکه سیستم ایمنی یا چیز دیگری در آن نقشی داشته باشد.

در پژوهش جدید دیگری که دانشمندان انجام دادند، تصمیم بر این بود که فقط با تمرکز بر بافت عضلانی و عصبی، مشخص شود، آیا تمرین دادن عضلات، تاثیر مستقیمی بر نحوه رشد اعصاب دارد یا خیر. دانشمندان سلول‌های ماهیچه‌ای موش را به فیبرهای بلند تبدیل کردند و سپس با هم ترکیب شدند تا صفحه کوچکی از بافت ماهیچه‌ای بالغ را به اندازه یک چهارم تشکیل دادند. عضله به‌صورت ژنتیکی اصلاح شد تا در پاسخ به نور منقبض شود. با این اصلاح، محققان می‌توانستند نوری را به‌طور مکرر بتابانند که باعث می‌شد عضله در پاسخ منقبض شود، به نحوی که عمل تمرین را تقلید کند.

پیش از این، یک تشک ژل جدید ساخته شده بود که روی آن می‌توانستند بافت ماهیچه‌ای را رشد و تمرین دهند. هنگامی که محققان عضله را برای ورزش تحریک می‌کنند، خواص ژل به‌گونه‌ای است که می‌تواند از بافت ماهیچه‌ای حمایت و از لایه‌برداری آن پیشگیری کند. سپس، نمونه‌هایی از محلول اطراف را که در آن بافت عضلانی تمرین می‌شد، جمع‌آوری و چنین فرض شد که محلول باید میوکین‌هایی ازجمله فاکتورهای رشد، ریبونوکلئیک اسید و ترکیبی از پروتئین‌های دیگر را در خود جای دهد. میوکین‌ها ترکیب بیوشیمیایی از چیزهایی است که عضلات ترشح می‌کنند، برخی از آنها می‌توانند برای اعصاب مفید باشند و برخی دیگر ممکن است ربطی به اعصاب نداشته باشند. عضلات همیشه میوکین‌هایی ترشح می‌کنند، اما وقتی آنها را تمرین می‌دهید، بیشتر ترشح می‌شوند.

ورزش به‌عنوان دارو

این محققان محلول میوکین را به ظرف جداگانه حاوی نورون‌های حرکتی - اعصاب موجود در نخاع که عضلات درگیر در حرکت ارادی را کنترل می‌کنند، منتقل کردند. محققان نورون‌ها را از سلول‌های بنیادی گرفته شده از موش رشد دادند. همانند بافت عضلانی، نورون‌ها، روی تشک ژل مشابه رشد کردند. پس از اینکه نورون‌ها در معرض مخلوط میوکین قرار گرفتند، گروه مشاهده کرد که آنها به‌سرعت شروع به رشد کردند که چهار برابر سریع‌تر از نورون‌هایی بود که محلول بیوشیمیایی را دریافت نکردند و تاثیر آن بسیار فوری است.

برای بررسی دقیق‌تر چگونگی تغییر نورون‌ها در پاسخ به میوکین‌های ناشی از ورزش، یک تجزیه‌وتحلیل ژنتیکی انجام شد و ریبونوکلئیک اسید از نورون‌ها استخراج شد تا مشخص شود آیا میوکین‌ها تغییری در بیان ژن‌های عصبی خاص ایجاد می‌کنند یا خیر. بسیاری از ژن‌های تنظیم‌شده در نورون‌های تحریک‌شده با ورزش نه فقط به رشد نورون‌ها مربوط می‌شوند، بلکه به بلوغ نورون‌ها، چگونگی پاسخ به عضلات و سایر اعصاب و میزان بلوغ آکسون‌ها نیز مرتبط هستند. به‌نظر می‌رسد ورزش نه تنها بر رشد نورون‌ها تاثیر می‌گذارد، بلکه بر میزان بلوغ و نحوه عملکرد آنها نیز تاثیرگذار است.  

نتایج نشان می‌دهد که اثرات بیوشیمیایی ورزش می‌تواند رشد نورون‌ها را افزایش دهد اما آیا تاثیرات فقط فیزیکی ورزش می‌تواند مزایای مشابهی داشته باشد؟ به گفته محققان، نورون‌ها از نظر فیزیکی به عضلات متصل هستند، بنابراین آنها نیز با عضله کشش می‌یابند و حرکت می‌کنند. محققان همچنین می‌خواهند بدانند آیا حتی در غیاب نشانه‌های بیوشیمیایی از عضله، با تقلید از نیروهای مکانیکی (ورزش)، می‌توانیم نورون‌ها را به جلو و عقب بکشیم و آیا این روش می‌تواند بر رشد نیز تاثیر بگذارد؟

برای پاسخ به این سوال، محققان مجموعه متفاوتی از نورون‌های حرکتی را روی یک تشک ژله‌ای که با آهن‌رباهای کوچک تعبیه کرده بودند، پرورش دادند، سپس از یک آهنربای خارجی برای تکان دادن تشک و نورون‌ها به جلو و عقب استفاده کردند. به این ترتیب، آنان نورون‌ها را به‌مدت ۳۰ دقیقه در روز ورزش می‌دادند و دریافتند که این تمرین مکانیکی نورون‌ها را تحریک می‌کند تا به همان اندازه نورون‌های القا شده توسط میوکین، رشد یابند و به‌طور قابل توجهی بیشتر از نورون‌هایی که هیچ گونه تمرینی دریافت نکرده‌اند، رشد کنند.

این نشانه خوبی است زیرا به ما می‌گوید که اثرات بیوشیمیایی و فیزیکی ورزش به یک اندازه مهم است. اکنون که این گروه تحقیقاتی نشان داده است که ورزش عضلانی می‌تواند رشد عصبی را در سطح سلولی تقویت کند، آنان قصد دارند بررسی کنند که چگونه می‌توان از تحریک عضلانی هدفمند برای رشد و التیام اعصاب آسیب‌دیده استفاده کرد و تحرک را برای افرادی که با یک بیماری تخریب‌کننده عصبی زندگی می‌کنند، بازگرداند.

این اولین قدم به سوی درک و کنترل ورزش به‌عنوان دارو است. از این رو انجام مطالعات بیشتر برای توسعه و طراحی پروتکل‌های فعالیت ورزشی، مدت، شدت و نوع فعالیت ورزشی مناسب برای ایجاد حفاظت عصبی بهینه مورد نیاز است.

انتهای پیام