Naukowcy badający metabolizm mózgu odkryli, że podczas długiego, wyczerpującego wysiłku fizycznego, mózg może zacząć „zjadać” własną mielinę, traktując ją jako paliwo. Na szczęście zmiany te są odwracalne.
Osłonka mielinowa zwana też mieliną to złożona tkanka tłuszczowa, która osłania aksony nerwów w mózgach kręgowców. Umożliwia szybkie przewodzenie impulsów elektrycznych bez konieczności zwiększania średnicy aksonów, co oznacza, że nerwy mogą być gęsto upakowane blisko siebie. Okazuje się, że ta tłusta substancja, która izoluje sygnały elektryczne przesyłane przez komórki nerwowe, może być również źródłem energii dla mózgu, zwłaszcza gdy rezerwy energetyczne są na wyczerpaniu.
Hiszpańscy naukowcy badający maratończyków dostrzegli, że podczas biegu dochodzi u nich do redukcji mieliny w mózgu. Wyniki wskazują na zupełnie nową formę neuroplastyczności, która może pomóc utrzymać funkcjonowanie ludzkiego mózgu podczas przedłużających się okresów wyczerpującego wysiłku fizycznego. Odkrycia te mogą wpłynąć na lepsze zrozumienie metabolizmu mózgu.
Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma „Nature Metabolism” (DOI: 10.1038/s42255-025-01244-7).
Utrata mieliny
Naukowcy do badań zaprosili 10 osób uprawiających biegi długodystansowe. Wśród nich było ośmiu mężczyzn oraz dwie kobiety. Korzystając z obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) wykonali skany mózgu uczestnikom przed przebiegnięciem 42-kilometrowego maratonu. Drugie skanowanie przeprowadzili w okresie od 24 do 48 godzin po ukończeniu maratonu. Spośród uczestników dwie osoby przeszły także badania MRI dwa tygodnie później, a sześć dwa miesiące po biegu.
U wszystkich maratończyków po biegu nastąpił spadek mieliny w niektórych częściach mózgu. Naukowcy zauważyli również, że mielina zaczęła się odbudowywać wkrótce po maratonie i powróciła do normalnego poziomu w ciągu dwóch miesięcy.
Wcześniejsze badania wykazały, że biegacze długodystansowi początkowo spalają węglowodany podczas biegu, a gdy to źródło zostanie wyczerpane, ich organizmy przerzucają się na tłuszcz. Jednym z tych źródeł tłuszczu wydaje się być mielina. Naukowcy dostrzegli też, że redukcja mieliny wystąpiła w częściach mózgu, które odpowiadają za koordynację ruchową i integrację sensoryczną a także za przetwarzanie emocji.
Brak poważnych zmian
– Te odkrycia otwierają drogę do rozważenia, że lipidy mielinowe przyczyniają się do metabolizmu energii mózgu, przynajmniej w pewnych warunkach – powiedział Carlos Matute, maratończyk i neurobiolog z Uniwersytetu Kraju Basków w Leioa w Hiszpanii, który kierował badaniami. Dodał też, że tymczasowa utrata mieliny po biegu nie powinna martwić maratończyków.
Wraz z zespołem prowadzi badania nad tym, czy redukcja mieliny ma tymczasowy wpływ na funkcje poznawcze i jak dotąd nie przyniosły one żadnych rezultatów, co sugeruje, że efekt ten jest bardzo niewielki lub nieistniejący. – Nie ma żadnych poważnych długotrwałych zmian w funkcjonowaniu mózgu – podkreślił. Matute podejrzewa, że wykorzystanie i uzupełnianie mieliny jest nawet korzystne, ponieważ „ćwiczy mechanizm metaboliczny mózgu”.
Uszkodzenie mieliny występuje u osób z pewnymi zaburzeniami neurologicznymi, w tym stwardnieniem rozsianym, dlatego Matute ma nadzieję, że badanie wykorzystania mieliny jako źródła energii może doprowadzić do pewnych spostrzeżeń, które być może pomogą w leczeniu takich zaburzeń. – Moglibyśmy uzyskać wskazówki dotyczące potencjalnych metod leczenia, jeśli zrozumiemy, co dzieje się u biegaczy – wyjaśnił Matute.
Naukowcy przyznali, że to wstępne ustalenia, a badania mają ograniczenia głównie ze względu na małą liczebność próby. Zasugerowali, że potrzeba więcej badań, aby ostatecznie powiązać utratę mieliny z biegami długodystansowymi i określić mechanizm leżący u podstaw tego zjawiska.
Dziennik Naukowy
Nature, Science X Network, fot. CC BY-SA 4.0/ Wikimedia Commons/ Matthew Seely
.jpg)
.gif)