Вчені з Лівану і США тривалий час спостерігали за мишами, котрі бігали в колесі, і встановили, за рахунок чого систематична фізична активність, така як біг, викликає посилене утворення нейротропного фактора мозку в нейронах гіпокампу (BDNF), тобто структури мозку, що відповідає за пам'ять. Результати свого дослідження вони опублікували в журналі eLIFE.
Повідомляється, що нейротропний фактор мозку важливий для формування довготривалої пам'яті. Крім того, він регулює нейрогенез - утворення нових нервових клітин. Нейрогенез відбувається не тільки при ембріональному розвитку, а й у дорослих тварин. Людина - не виняток. У дорослих людей нові нейрони утворюються головним чином в гіпокампі - структурі, яка відповідає за перенесення інформації з короткочасної пам'яті в довготривалу. У мишей, крім гіпокампу, нейрони з'являються заново ще в кількох відділах мозку. Однак вчені сконцентрували увагу саме на гіпокампі гризунів, щоб співвіднести результати дослідження з даними про людей.
Дещо раніше науковці з'ясували, що в мозку мишей, які періодично бігають в колесі, після 30 днів експерименту значно більші концентрації BDNF, ніж у гризунів, котрі не мали такого фізичного навантаження. Проте механізми, що запускають посилене вироблення BDNF при регулярних фізичних вправах, не були відомі.
У мишей, які часто бігають, у печінці утворюється так зване кетонове тіло - бета-гідроксибутират. Воно активує промотори гена Bdnf в гіпокампі. Промотор - це ділянка гена, здатна зв'язуватися з ферментами для синтезу РНК і за рахунок цього запускати експресію (умовно - "включення") даного гена. В результаті активації промотора Bdnf ген частіше "зчитується", й утворюється більше відповідного білка. Крім того, бета-гидроксибутират знижує активність особливих речовин, що ускладнюють експресію гена Bdnf. Також виявилося, що бета-гидроксибутират стимулює виділення певних нейромедіаторів клітинами гіпокампа.
Вчені вирішили перевірити чи дійсно бета-гидроксибутират викликає посилення синтезу нейротропного фактора мозку. Вони ввели його безпосередньо в шлуночки мозку мишей, які не бігали. Уже через деякий час у них значно підвищилася концентрація BDNF у порівнянні з контрольною групою.
Бета-гідроксибутират утворюється не тільки у мишей, але і у людей при частих фізичних навантаженнях. Багато видів фізичної активності запускають синтез бета-гідроксибутирата в печінці, і біг - лише один з них.
