Η άσκηση είναι γνωστή για τα οφέλη που προσφέρει στο σώμα μας: ενισχύει τους μύες, τα οστά, τα αιμοφόρα αγγεία και το ανοσοποιητικό σύστημα. Τώρα, επιστήμονες του MIT ανακάλυψαν ένα ακόμα εκπληκτικό όφελος: η άσκηση βοηθά στην ανάπτυξη των νευρώνων. Όταν οι μύες συσπώνται κατά τη διάρκεια της άσκησης, απελευθερώνουν βιοχημικά σήματα που ονομάζονται μυοκίνες. Αυτά τα σήματα βρέθηκε ότι ενισχύουν σημαντικά την ανάπτυξη των νευρώνων, οι οποίοι αναπτύχθηκαν τέσσερις φορές περισσότερο σε σύγκριση με αυτούς που δεν εκτέθηκαν σε μυοκίνες.
Όμως, δεν είναι μόνο η βιοχημεία της άσκησης που παίζει ρόλο. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι νευρώνες ανταποκρίνονται και στις φυσικές δυνάμεις της άσκησης. Μιμούμενοι τον τρόπο με τον οποίο οι μύες συσπώνται και διατείνονται, παρατήρησαν ότι οι νευρώνες αναπτύσσονταν εξίσου όπως αυτοί που εκτέθηκαν σε μυοκίνες. Αυτός ο διπλός μηχανισμός, βιοχημικός και φυσικός, ανοίγει νέους ορίζοντες για την κατανόηση της σύνδεσης μεταξύ μυών και νεύρων.
Ένας νέος δρόμος για την αποκατάσταση των νεύρων
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Advanced Healthcare Materials, αναδεικνύει την ουσιαστική σχέση μεταξύ μυών και νεύρων κατά την άσκηση. Η επικεφαλής ερευνήτρια Ρίτου Ράμαν, επίκουρη καθηγήτρια μηχανολογίας στο MIT, πιστεύει ότι τα ευρήματα αυτά μπορούν να οδηγήσουν σε καινοτόμες θεραπείες για τραυματισμούς νεύρων ή νευροεκφυλιστικές ασθένειες.
«Αν διεγείρουμε τους μύες, ίσως ενθαρρύνουμε την επούλωση των νεύρων, αποκαθιστώντας την κινητικότητα σε άτομα που έχουν πληγεί από τραυματισμούς ή ασθένειες όπως η ALS», εξηγεί.
Η ομάδα των ερευνητών περιλαμβάνει επιστήμονες από το Τμήμα Μηχανολογίας και το Ινστιτούτο Έρευνας Καρκίνου Koch του MIT. Από κοινού, προσπαθούν να αποκωδικοποιήσουν την περίπλοκη επικοινωνία μεταξύ μυών και νεύρων.
Οι μύες επικοινωνούν
Προηγουμένως, το 2023, η Ράμαν και η ομάδα της ανέφεραν πώς η άσκηση βοήθησε ποντίκια να ανακτήσουν την κινητικότητά τους μετά από μυϊκούς τραυματισμούς. Εμφύτευσαν τεχνητό μυϊκό ιστό στην περιοχή του τραυματισμού και τον διέγειραν με φως, προσομοιώνοντας την άσκηση. Αυτός ο μυϊκός ιστός απελευθέρωσε μυοκίνες, οι οποίες προώθησαν την ανάπτυξη νεύρων και αιμοφόρων αγγείων, αποκαθιστώντας τη λειτουργικότητα των ποντικιών.
Αυτά τα ευρήματα έθεσαν ένα σημαντικό ερώτημα: επηρεάζουν οι μύες άμεσα την ανάπτυξη των νευρώνων; Για να το απαντήσουν, οι ερευνητές εστίασαν αποκλειστικά σε μυϊκό και νευρικό ιστό σε ελεγχόμενο περιβάλλον. Δημιούργησαν φύλλα μυϊκού ιστού ποντικών και τα διέγειραν με φως για να προσομοιώσουν την άσκηση. Το διάλυμα που περιείχε τις μυοκίνες εφαρμόστηκε σε κινητικούς νευρώνες που προήλθαν από βλαστοκύτταρα ποντικών. Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά: οι νευρώνες αναπτύχθηκαν ταχύτερα και περισσότερο.
Η γενετική ανάλυση έδειξε ότι αυτοί οι νευρώνες δεν αναπτύσσονταν μόνο, αλλά ωρίμαζαν κιόλας. Η γονιδιακή τους έκφραση υποδείκνυε βελτιωμένη επικοινωνία με μύες και άλλα νεύρα, γεγονός που σημαίνει αυξημένη λειτουργικότητα.
Τεντώνοντας τους νευρώνες για ανάπτυξη
Οι ερευνητές δεν σταμάτησαν στη βιοχημεία. Αναρωτήθηκαν αν οι μηχανικές δυνάμεις της άσκησης μπορούσαν να έχουν παρόμοιο αποτέλεσμα. Χρησιμοποιώντας μικροσκοπικούς μαγνήτες σε ειδικά σχεδιασμένα ζελατινώδη υποστρώματα, "γύμνασαν" νευρώνες μέσω απαλών διατάσεων. Εντυπωσιακά, αυτή η μηχανική διέγερση προώθησε την ανάπτυξη των νευρώνων σε επίπεδα συγκρίσιμα με τα αποτελέσματα των μυοκινών.
Αυτή η ανακάλυψη υπογραμμίζει τη σημασία τόσο της βιοχημείας όσο και της φυσικής δράσης της άσκησης για την ανάπτυξη των νεύρων. «Οι νευρώνες είναι φυσικά συνδεδεμένοι με τους μύες, οπότε διατείνονται και κινούνται μαζί τους», εξηγεί η Ράμαν.
Ακόμα και χωρίς βιοχημικά σήματα, οι μηχανικές δυνάμεις μπορούν να οδηγήσουν σε ανάπτυξη
Το μέλλον της "άσκησης ως φαρμάκου"
Αυτή η πρωτοποριακή έρευνα ανοίγει τον δρόμο για στοχευμένη διέγερση των μυών ως μέσο επούλωσης των νεύρων. Κατανοώντας πώς η άσκηση επηρεάζει την υγεία των νεύρων σε κυτταρικό επίπεδο, η ομάδα φιλοδοξεί να αναπτύξει θεραπείες που θα αποκαθιστούν την κινητικότητα σε άτομα με νευροεκφυλιστικές ασθένειες ή τραυματισμούς.
«Αυτό είναι μόνο το πρώτο μας βήμα προς την κατανόηση και τον έλεγχο της άσκησης ως φαρμάκου», καταλήγει η Ράμαν. Οι επιπτώσεις για την υγεία είναι τεράστιες, προσφέροντας νέα ελπίδα σε όσους αναζητούν ανάρρωση και βελτιωμένη ποιότητα ζωής.
