Улучшение памяти с помощью белка, высвобождающегося в ответ на бег

Ряд исследований показали, что упражнения могут повысить познавательную функцию, но основные механизмы этой связи были неясными. Теперь новое исследование проливает свет на то, как пробежка может улучшить обучение и память.

В исследовании мышей, опубликованного в журнале Cell Metabolism, исследователи обнаружили, что бег повышал уровни белка под названием катепсин B, который стимулировал рост клеток мозга, улучшение памяти мышей.

Кодируемый геном CTSB, катепсин B является, пожалуй, самым известным белком за его роль в прогрессии рака; белок секретируется опухолями и, как полагают, выступает в качестве топлива для роста метастазов рака.

Другие исследования показали, что катепсин играет определенную роль в очищении от бета-амилоидных бляшек, которые, как известно, способствуют развитию болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных расстройств.

Старший автор исследования, Генриетта ван Прааг, нейробиолог из Национального института по проблемам старения (NIA) и коллеги говорят, что их исследование является первым, попытавшимся связать катепсин с пространственным обучением.

Исследователи решили сосредоточиться на  важной роли катепсина в ответ на упражнения, после скрининга ряда белков, которые могут выделяться мышечной тканью и транспортироваться в мозг. В лабораторных условиях команда обнаружила, что катепсин был самым секретируемым белком.

Исследователи также выявили высокий уровень катепсина в крови и мышечных клетках мышей, бежавших в колесах каждый день в течение нескольких недель.

Более того, при применении белка к клеткам мозга, ученые обнаружили, что это вызвало производство молекул, которые играют определенную роль в развитии и росте клеток мозга, процесс, известный как нейрогенез. После они решили исследовать отзыв памяти в ответ на физическую активность.

Команда использовала две группы мышей: одна группа не способна была произвести катепсин B в ответ на упражнения и сидячий образ поведения, в то время как другая группа имела нормальное производство белка.

Каждый день в течение 1 недели, мыши участвовали в испытании в водном лабиринте Морриса, который требовал от них определить местоположение платформы в пределах небольшого бассейна. Обычно, чтобы изучить правильное расположение платформы требуется несколько дней.

Мыши, которые не способны производить катепсин не могли вспомнить местоположение платформы, но обычные мыши смогли.

Результаты исследование показывают, что катепсин B может играть важную роль в запоминании.