Легкие физические нагрузки улучшают память: как дофамин и норадреналин активируют гиппокамп

Ученые из Университета Цукубы (University of Tsukuba) выяснили, что моноаминовые нейротрансмиттеры, такие как дофамин и норадреналин, играют ключевую роль в активации гиппокампа даже при легких физических нагрузках. Исследователи предположили, что дофамин, выделяемый из вентральной области покрышки (VTA) ствола мозга, и норадреналин, вырабатываемый голубым пятном (locus coeruleus), участвуют в нейронной цепи, регулирующей работу гиппокампа во время упражнений.

Результаты исследования опубликованы в журнале «The FASEB Journal».

Актуальность проблемы

Ранее уже было доказано, что легкие физические нагрузки, такие как бег трусцой или йога, стимулируют гиппокамп, увеличивая количество нейронов и улучшая память. Однако точные механизмы этого процесса оставались неизученными.

Моноамины (дофамин, норадреналин и серотонин) — важные нейротрансмиттеры, регулирующие активность и пластичность нейронов. Они вырабатываются в стволе мозга и передаются в гиппокамп, способствуя улучшению памяти. Ученые предположили, что именно моноаминовая система может быть ключевым звеном в активации гиппокампа во время легких упражнений.

Методы исследования

Для проверки гипотезы исследователи использовали модель беговой дорожки для крыс, имитирующую физиологические реакции человека при разной интенсивности нагрузок. Ученые оценивали:

• изменение уровня моноаминов в гиппокампе,

• активность нейронов, вырабатывающих дофамин и норадреналин в стволе мозга.

Результаты исследования

Даже при легкой нагрузке уровень дофамина и норадреналина в гиппокампе повышался. Кроме того, активировались нейроны в вентральной области покрышки (VTA) и голубом пятне (locus coeruleus) — зонах, ответственных за выработку этих нейротрансмиттеров.

Более того, активность этих областей мозга положительно коррелировала с активацией нейронов гиппокампа.

Заключение

Результаты подтверждают, что дофамин из VTA и норадреналин из голубого пятна могут влиять на нейронные цепи, активирующие гиппокамп во время легких упражнений.

Дальнейшие исследования помогут точнее определить механизмы улучшения памяти при физических нагрузках и обосновать эффективность упражнений для поддержания когнитивного здоровья.

Литература:
Taichi Hiraga et al, Light‐exercise‐induced dopaminergic and noradrenergic stimulation in the dorsal hippocampus: Using a rat physiological exercise model, The FASEB Journal (2024). DOI: 10.1096/fj.202400418RRR