Регулярная физическая активность связана с более организованным мозгом подростков

Дата публикации: 26 мая 2021

Данные примерно 6000 детей в возрасте 9 и 10 лет показывают положительное влияние на развивающийся коннектом – структуру связей в нервной системе организма, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Cerebral Cortex.

Регулярная физическая активность положительно влияет на развивающиеся мозговые цепи детей, обнаружило исследование Детской больницы Бостона с использованием данных нейровизуализации почти 6000 подростков раннего возраста. Исследователи обнаружили, что любая физическая активность связана с более эффективно организованными, гибкими и надежными мозговыми сетями. Чем больше физических нагрузок, тем больше приспособленным становится мозг.

«Не имело значения, к какой физической активности были вовлечены дети – важно было только то, что они были активными, - говорит Катерина Стамулис - доктор философии, главный исследователь и директор Лаборатории вычислительной неврологии Детского отделения Бостона. - Активность несколько раз в неделю в течение не менее 60 минут оказала положительное влияние на работу мозга».

В частности, Стамулис и ее ученики Скайлар Брукс и Шон Паркс обнаружили положительное влияние на цепи во многих областях мозга. Эти схемы играют фундаментальную роль в когнитивной функции и поддерживают внимание, сенсорную обработку, двигательную функцию, память, принятие решений и исполнительный контроль. Регулярная физическая активность также частично компенсирует влияние нездорового индекса массы тела (ИМТ), которое было связано с пагубным воздействием на те же схемы мозга.

При поддержке National Science Foundation's Harnessing the Data Revolution и BRAIN Initiative исследователи использовали данные долгосрочного исследования когнитивного развития мозга подростков (ABCD), спонсируемого Национальным институтом здравоохранения. Они проанализировали данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) у 5955 детей в возрасте 9 и 10 лет и сравнили эти данные с данными о физической активности и ИМТ, используя передовые вычислительные методы, разработанные в сотрудничестве с кластером высокопроизводительных вычислений Гарвардской медицинской школы.

«Ранний подростковый возраст - очень важный период в развитии мозга, - отмечает Стамулис. - Это связано с множеством изменений в функциональных цепях мозга, особенно в тех, которые поддерживают процессы более высокого уровня, такие как принятие решений и исполнительный контроль. Аномальные изменения в этих областях могут привести к рискованному поведению и дефициту когнитивных функций, которые могут сопровождать людей на протяжении всего их жизненного цикла».

Функциональные данные МРТ регистрировались в состоянии покоя, когда дети не выполняли никаких явных когнитивных задач. Это позволяет анализировать «коннектом» - архитектуру мозговых связей, которая определяет, насколько эффективно функционирует мозг и насколько легко он может адаптироваться к изменениям в окружающей среде, независимо от конкретных задач.

Команда скорректировала данные по возрасту, гестационному возрасту при рождении, статусу полового созревания, полу, расе и семейному доходу. Показатели физической активности и участия в спорте были основаны на опросах молодежи и родителей, собранных в рамках исследования ABCD.

Анализ показал, что физическая активность была связана с положительными свойствами сети в масштабе всего мозга, отражающими эффективность коннектома, надежность и кластеризацию в сообщества областей мозга. На эти же свойства отрицательно повлиял высокий ИМТ. Физическая активность также положительно влияла на локальную организацию мозга; нездоровый ИМТ оказал неблагоприятное воздействие на некоторые из тех же областей.

«Основываясь на наших результатах, мы думаем, что физическая активность влияет на организацию мозга напрямую, но также косвенно, снижая ИМТ, тем самым смягчая его негативные эффекты», - говорит Стамулис.

По словам Стамулиса, оптимальная функциональная структура мозга состоит из небольших областей или «узлов», которые хорошо связаны между собой и отправляют информацию в другие части мозга через сильные, но относительно немногочисленные, дальнодействующие связи.

«Эта организация оптимизирует эффективность обработки и передачи информации, которая все еще развивается в подростковом возрасте и может быть изменена рядом факторов риска, - говорит она. - Наши результаты показывают, что физическая активность оказывает защитное влияние на этот процесс оптимизации во всех областях мозга».

 

Источник: www.eurekalert.org

Поделиться: