פעילות גופנית גורמת לשינויים חיוביים במוח בדרכים מפתיעות, וכך עולה גם ממחקר חדש שעסק בקשר בין פעילות גופנית לבריאות המוח. במחקר שהתפרסם בניו-יורק טיימס, השתתפו גם עכברים וגם בני אדם והתגלה בו שפעילות גופנית גורמת לכבד לשאוב חלבון שיש עליו ידע מועט. מסתבר שעלייה ברמת החלבון הזה גורמת לחידוש תאים במוח ושיפור הזיכרון אצל בעלי חיים בגיל מבוגר שלא היו בכושר פיזי.

פעילות גופנית מגנה על המוח | צילום: Photo by Michael Carruth on Unsplash

עוד כתבות בנושא 
השפעת הספורט על תפקוד המוח בחולות סרטן שד?
כיצד הריצה משפיעה על המוח?
6 מזונות שטובים מוח שלנו

הממצאים של המחקר הזה העלו שאלות מעוררות פרובוקציות כמו למשל האם אותם יתרונות של הפעילות הגופנית למוח יכולים להיות זמינים גם בכמוסה או במזרק וכך למעשה אפשר יהיה לייצר תרופה שתספק את היתרונות של הפעילות הגופנית.

כיום כבר יש הוכחות לכך שפעילות גופנית מגנה על המוח מפני חלק מהגורמים להזדקנות שלו. במחקרים קודמים נמצא כי עכברים שרצו על גלגל פיתחו יותר נוירונים במוח והצליחו ללמוד ולזכור טוב יותר לעומת עכברים שלא היו אקטיביים. במקביל, גם אנשים מבוגרים שהתבקשו להתחיל לבצע הליכות לצורך מחקר הוסיפו נפח לרקמות בחלקים במוח הקשורים לזיכרון. גם אצל אנשים צעירים יותר שהיו בכושר טוב יותר מאנשים אחרים בני גילם, אפשר היה לזהות ביצועים טובים יותר במבחנים קוגניטיביים.

אך יש שאלות רבות שנותרו ללא מענה, בעיקר לגבי האופן שבו, ברמת התא, הפעילות הגופנית מצליחה לחדש את המוח ולשנות את התפקוד שלו. רוב החוקרים מאמינים שהתהליך הזה כרוך בשחרור של חומרים בתוך המוח ובמקביל במקומות אחרים בגוף בתום הפעילות. החומרים האלה מקיימים אינטראקציה ומציתים תגובות ביוכימיות אחרות שמשנות בסופו של דבר את המראה של המוח ואת הדרך שבה הוא פועל. אך עדיין לא ממש ברור מהם אותם חומרים והיכן הם נפגשים ומתערבבים?

ידוע שזה מצוין למוח בגיל מבוגר, אבל איך בדיוק זה קורה? | צילום: pixabay

במחקר החדש שפורסם החודש ובוצע על ידי חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו החליטו לעקוב אחר זרמי הדם במוחם של העכברים. במחקרים קודמים שבוצעו באותה המעבדה, המדענים הזריקו לעכברים מבוגרים דם של עכברים צעירים וראו את השיפור ביכולות החשיבה של העכברים המזדקנים. "זה היה כמו להעביר זיכרון של צעירים דרך הדם", סיפר פרופסור סול וילדה שהיה אחד מעורכי המחקר.

היתרונות האלו נוצרו כתוצאה מגילם הצעיר של העכברים התורמים ולא בגלל הרגלי האימון שלהם. המדענים חשדו שפעילות גופנית תיצור שינויים נוספים בזרימת הדם העשויים להיות גם הם ניתנים להעברה.

כצעד ראשון במחקר החדש, היו למדענים עכברים צעירים וקשישים שרצו יחד במשך שישה שבועות. לאחר מכן העבירו מהם דם לעכברים קשישים ולא אקטיביים. לאחר מכן נמצא שאותם עכברים קשישים השיגו ביצועים טובים יותר במבחנים קוגניטיביים לעומת עכברים אחרים בגילם, וזה לא משנה אם הם קיבלו דם מעכברים צעירים אקטיביים או מבוגרים. בנוסף נמצא שהם פיתחו נוירונים חדשים במרכזי הזיכרון של המוח, והכל הודות לפעילות הגופנית שביצעו העכברים שתרמו הם דם ולא בזכות גילם של התורמים.

לאחר מכן ניגשו המדענים לבדוק מה היה שונה בדם. הם עשו את זה באמצעות ספקטרומטר מסה וטכניקות אחרות שאפשרו להם להפריד בין חלבונים שונים בדם ולמצוא את אלה שלא נראו בשפע אצל עכברים לא אקטיביים.

לאחר מכן הם בודדו את החלבון הלא מוכר שנקרא GPLD1 (שמו המדעי ארוך ובלתי ניתן לביטוי). ידוע שהחלבון המסתורי הזה מיוצר בעיקר בכבד, שלא ממש נחשב לאיבר שיש לו יחסי גומלין עם המוח. אבל רמות החלבון לאחר האימון היו גבוהות מספיק כדי לבצע בדיקה נוספת.

כעת החוקרים השתמשו בהנדסה גנטית כדי להגביר את שחרורו של חלבון GPLD1 מהכבדים של עכברים מבוגרים ולא אקטיביים. לאחר מכן, אותם עכברים ביצעו את מבחני הלמידה והזיכרון כמעט כמו העכברים הצעירים ומוחם התמודד עם הרבה יותר נוירונים לעומת עכברים מבוגרים אחרים. למעשה הם השיגו את היתרונות המוחיים של הפעילות הגופנית ללא מאמץ בכלל.

השלב הבא היה לבדוק שהתגובות האלו מתרחשות גם אצל בני אדם ולא רק אצל מכרסמים. המדענים החלו לבדוק דם של אנשים מבוגרים וגילו שאצל מי שהיה אקטיבי היו רמות גבוהות יותר של GPLD1.

על העכברים זה עבד מצוין | צילום: pixabay

נראה כי התוצאה המשולבת של כל הממצאים היא שפעילות גופנית משפרת את תפקוד המוח על ידי הנחיית הכבד לשאוב כמויות נוספות של GPLD1 למרות שעדיין לא ברור כיצד החלבון הזה משנה את המוח. לפי פרופסור וילדה, ניסויים נוספים הראו כי החלבון הזה ככל הנראה אינו מפר את מחסום הדם-מוח ופועל ישירות על המוח. יתכן והוא עושה זאת על ידי שינויים ברקמות ותאים במקומות אחרים בגוף. רקמות אלו מייצרות חלבונים נוספים שיש להם השפעה על על רקמות אחרות שבסופו של דבר מביאות לשינויים ישירים במוליכים העצביים, בגנים ובתאים במוח עצמו שעוברים שיפורים קוגניטיביים.

פרופסור וילדה סבור שאם ניסויים נוספים יראו ש-GPLD1 מבודד עוזר ליזום את תגובת השרשרת המולקולרית הזו, אז ניתן יהיה לפחות להעלות על הדעת שעירוי של החומר הזה יכול להציע לאנשים מוגבלים פיזית את היתרונות המוחיים של פעילות גופנית. 

הניסוי הזה כלל בעיקר עכברים ולא אנשים ולכן הוא אינו מספר לנו דבר על ההשפעות המערכתיות של GPLD1, שבכמויות גבוהות עלולות להיות בלתי רצויות. הממצאים מדגישים את ההשפעות הנרחבות והמורכבות של הגוף כולו לאחר פעילות גופנית כאשר במקרה הזה הכבד איכשהו משנה את המוח לאחר האימון. נכון לעכשיו עדיין לא ברור אם כל התהליכים שנכתבו כאן היו מסונכרנים כתגובה לנטילה של כדור GPLD1.

פרופסור וילדה הדגיש כי תרופת GPLD1, גם אם היא תהיה יעילה למוח, לא תוכל להשיב את היתרונות של הפעילות הגופנית. היא לא תרגום לשריפת שומנים, בניית שרירים או לשיפור בלב וכלי הדם. לעומת זאת, התקווה היא שלאחר ניסויים נוספים שיתבצעו על עכברים ובני אדם, החומר הזה יוכל בסופו של דבר לעזור לתפקוד המוחי של האנשים שקשה להם יותר לנוע.