Охотник-собирательское происхождение Может быть, почему наши мозги нуждаются в упражнениях

 VLADGRIN/Shutterstock
Источник: VLADGRIN / Shutterstock

За последнее десятилетие нейрофизиологи обнаружили, что физическая активность стимулирует как нейрогенез (рождение новых нейронов), так и оптимизирует функциональную связь в мозге человека через нейропластичность . Тем не менее, именно поэтому регулярные аэробные упражнения производят так много нейропротекторных преимуществ – и это единственный наиболее эффективный способ объединить объем мозга серого вещества и улучшить целостность линий связи белого вещества вашего мозга – остается загадкой.

Но есть некоторые интересные новости: новаторская многодисциплинарная гипотеза утверждает, что наши предки-охотники-собиратели, возможно, непреднамеренно заставляли наши мозги процветать при регулярных упражнениях. В журнале « Тенденции в области нейронауки » недавно опубликован онлайн-журнал «Адаптивная способность: эволюционная модель нейронауки, связанная с физическим упражнением, познанием и здоровьем мозга», опубликованная в июне 2017 года .

Это исследование было написано двумя исследователями из Университета штата Аризона-антрополог Дэвидом Райхленом и психологом США Джином Александром, который руководил постоянной исследовательской программой по упражнениям и мозгу. Их радикальная новая эволюционная гипотеза о нейробиологии называется «моделью адаптивной емкости» (ACM). Авторы пишут: «С точки зрения эволюционной неврологии физическая активность усиливает функцию мозга из-за когнитивно требовательного контекста кормления, в котором наши предки занимаются аэробной физической активностью».

В декабре 2016 года я доложил о предыдущих выводах Райхлена и Александра в блоге « Психология Toda y», «Мозги бегунов могут развить большие возможности подключения». Этот пост был вдохновлен их открытием, которое улучшало взаимодействие мозга с помощью способов, сходных с практическими сложными задачами например, играть на музыкальном инструменте.

По бортам исследователи UA обнаружили, что бегуны показали большую функциональную связь между различными областями мозга и префронтальной корой (PFC). Они также обнаружили, что работа на выносливость, по-видимому, затрагивает несколько когнитивных действий, включая многозадачность, планирование, торможение, мониторинг и переключение внимания. Но у Райхлена и Александра не было парадигмы мысли, чтобы объяснить, почему это происходит, что заставило их исследовать эволюционное объяснение этого феномена на основе нейробиологии.

В своем последнем исследовании исследователи УЗИ-мозга предложили ответить на два фундаментальных вопроса: во-первых, каковы ближайшие и конечные механизмы, связанные с атрофией головного мозга, связанной с возрастом. Во-вторых, как изменения образа жизни влияют на траекторию здорового и патологического старения? С точки зрения общественного здравоохранения эти запросы были обусловлены тем фактом, что эпидемия седентаризма (слишком сильное) может заставлять мозг людей атрофироваться и способствовать предотвратимому снижению познавательной способности.

Новая модель эволюционной нейронауки Райхлена и Александра основана на идее о том, что около 2 миллионов лет назад люди перешли от относительно сидячего обезьяноподобного существования (что не связано с погоней за добычей на большие расстояния) к более аэробному упражнению, основанному на жизни охотника-собирателя. Кроме того, мы начали заниматься гораздо более сложными постановками задач, требующих большей познавательной способности и кардиореспираторной выносливости.

Райхлен, который является доцентом в Школе антропологии UA, описал свой мыслительный процесс в заявлении: «Очень странно думать, что перемещение вашего тела должно влиять на ваш мозг таким образом – это упражнение должно оказать какое-то положительное влияние на структуру мозга и но если вы начнете думать об этом с эволюционной точки зрения, вы можете начать собирать вместе, почему эта система будет адаптивно реагировать на вызовы и стрессы ».

Джин Александр, профессор психологии, психиатрии, нейробиологии и физиологии, UA, добавил:

«Наша эволюционная история свидетельствует о том, что мы, в основном, когнитивно вовлечены в выносливость спортсменов и что, если мы не останемся активными, у нас будет такая потеря мощности в ответ на это. Таким образом, действительно может быть несоответствие между нашим относительно сидячим образом жизни сегодня и тем, как мы эволюционировали.

То, что мы предлагаем, заключается в том, что если вы недостаточно вовлечены в такую ​​когнитивно сложную аэробную деятельность, тогда это может быть причиной того, что мы часто видим как здоровое старение мозга, когда люди начинают проявлять некоторые уменьшенные познавательные способности. Таким образом, естественный процесс старения действительно может быть частью уменьшенной способности в ответ на недостаточное участие ».

По словам Райхлена, который является одновременно заядлым бегуном и бегущим экспертом: «Наши системы органов адаптируются к стрессам, которые они испытывают. Например, если вы занимаетесь физическими упражнениями, ваша сердечно-сосудистая система должна адаптироваться к увеличению емкости, будь то увеличение вашего сердца или увеличение вашей сосудистой сети, и это требует энергии. Поэтому, если вы не оспариваете это таким образом – если вы не занимаетесь аэробными упражнениями – чтобы экономить энергию, ваше тело просто уменьшает эту способность ». ( « Сниженная мощность »относится к пагубному воздействию sedentarism на различные системы органов по всему телу, когда кто-то не тренируется регулярно. )

Brian Wood, used with permission
Люди Хадзы в северо-центральной Танзании входят в число последних охотников-собирателей на Земле.
Источник: Брайан Вуд, используемый с разрешения

Когда я впервые прочитал о новой теории ACM эволюционной нейронауки сегодня утром, мне сразу вспомнилось исследование Райхлена в 2016 году с антропологом Брайаном Вудом из Йельского университета и Германом Понцером из Колледжа Хантера «Физические схемы активности и биомаркеры риска сердечно-сосудистых заболеваний у охотников-собирателей «.

В этом исследовании изучались повседневные привычки упражнений одного из последних оставшихся обществ охотников и собирателей на планете – Хадза Восточной Африки – и были выявлены сильная корреляция между умеренной и энергичной физической активностью (MVPA) и более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний , С эволюционной точки зрения эти результаты согласуются с последней теорией о преимуществах головного мозга при регулярных аэробных упражнениях.

Александр и Райхлен надеются, что их новая модель «адаптивной способности» будет вдохновлять более продвинутые исследования взаимодействия между эволюцией, физическими упражнениями и мозгом. Чтобы лучше понять связь между упражнениями и мозгом, вы можете помочь специалистам в разработке более тонко настроенных и эффективных вмешательств в отношении когнитивного снижения возраста и нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Также существует вероятность того, что новая модель ACM может облегчить определение идеальной предписывающей дозы аэробной интенсивности и продолжительности упражнений, необходимых для оптимизации структуры мозга и когнитивной функции на протяжении всей жизни человека.

«Эта эволюционная перспектива нейробиологии – это то, чего обычно не хватает в этой области», – заключил Александр. «И мы считаем, что это может быть полезно для продвижения исследований и разработки новых конкретных гипотез и способов выявления более универсально эффективных вмешательств, которые могут быть полезны для всех». Я согласен.