Пилотное исследование испанских нейробиологов обнаружило удивительную способность мозга адаптироваться к экстремальным нагрузкам — нейроны могут использовать миелиновые оболочки в качестве альтернативного источника энергии при истощении глюкозы. Это открытие меняет представления о метаболизме мозга и его адаптивных возможностях.
Неожиданный источник энергии
Во время марафона, когда уровень глюкозы в крови резко снижается, мозг переключается на альтернативный источник питания — собственные жировые запасы. Исследование, проведенное с участием 10 марафонцев (8 мужчин и 2 женщин), показало, что при длительных физических нагрузках нейроны начинают расщеплять миелин — жировую оболочку, покрывающую нервные волокна.
Ранее считалось, что миелин выполняет лишь изолирующую функцию, ускоряя передачу нервных импульсов. Однако новые данные свидетельствуют, что он также может служить метаболическим резервом, который мозг использует в критических ситуациях.
Как проходило исследование?
Ученые из Испании под руководством Педро Рамоса-Кабрера и Альберто Кабреры-Субисарреты провели МРТ-сканирование мозга участников до и после забега на 42 км. Результаты показали:
- Сразу после марафона в белом веществе (где сосредоточен миелин) наблюдалось значительное снижение плотности оболочек. Наиболее выраженные изменения зафиксированы в зонах, отвечающих за двигательные функции, координацию и эмоциональную регуляцию.
- Через 24–48 часов уровень миелина продолжал снижаться, что указывало на активное его использование.
- Спустя две недели началось постепенное восстановление.
- Через два месяца у шести оставшихся участников миелиновые оболочки полностью вернулись к исходному состоянию.
Это говорит о том, что мозг не просто разрушает миелин, но и регенерирует его после восстановления энергетического баланса.
Миелин как «метаболическая страховка»
Исследователи предполагают, что миелин действует как «защитная сетка», позволяя мозгу временно заимствовать энергию из определенных зон, не нарушая работу всей нервной системы.
Раньше считалось, что мозг почти не использует жиры для энергообмена, даже при дефиците глюкозы. Однако это открытие ставит под сомнение устоявшиеся представления.
Эволюционное преимущество
Интересно, что у человека самые новые участки мозга (неокортекс) содержат наибольшее количество миелина. Это наводит на мысль, что его жировые запасы могли сыграть ключевую роль в выживании:
- Охота и длительные переходы — способность мозга сохранять ясность даже при истощении давала преимущество в добыче пищи.
- Когнитивная выносливость — миелин мог помогать древним людям дольше оставаться сосредоточенными в условиях стресса.
Ограничения и перспективы
Хотя исследование проводилось на небольшой выборке и требует дальнейшей проверки, его результаты согласуются с экспериментами на мышах, где также наблюдалось использование миелина при нехватке глюкозы.
Возможные направления будущих исследований:
- Влияние такого «миелинового голодания» на когнитивные функции.
- Может ли этот механизм объяснить «марафонскую эйфорию» (состояние особой ясности у бегунов на длинные дистанции).
- Связь с нейродегенеративными заболеваниями (например, при рассеянном склерозе, где разрушается миелин).
Вывод
Открытие испанских ученых расширяет понимание нейропластичности, демонстрируя, что мозг обладает еще одним, ранее неизвестным способом адаптации к экстремальным условиям. Если дальнейшие исследования подтвердят эти данные, это может привести к новым подходам в лечении метаболических и неврологических расстройств.