Det perfekta intervallpasset

Foto: Mitchell Orr / Unsplash

Träning handlar inte bara om ökad muskelstyrka, förbättrad rörlighet och uthållighet och lägre risk för hjärtsjukdomar, typ 2-diabetes och högt blodtryck, utan också om hur cellerna fungerar på en grundläggande biokemisk nivå.

8 veckor yngre på 8 veckor

I en ny studie, som nyligen publicerades i Aging Cell, kunde forskarna visa att cellens klocka gick baklänges efter träning. Experimentet var relativt enkelt. Gamla möss som närmade sig 2-årsåldern (möss lever 2-3 år) fick springa på träningshjul med små vikter. Möss gillar att springa. Vikterna gjorde dessutom att de byggde muskler. Det kan liknas vid att springa med ryggsäck eller uppför en backe.

När mössen kontrollerades efter två månaders löpning, visade det sig att deras cellulära ålder var 8 veckor yngre än stillasittande möss i samma ålder. 8 veckor motsvarar 10 procent av en mus livslängd. Två månader träning satte, åtminstone tillfälligt, stopp för åldrandet.

Vetenskapen bakom detta beror till stor del på en biologisk process som kallas DNA-metylering. Metylering är en slags kemisk modifiering av DNA, vilket – beroende på var det sker – gör det svårare eller lättare för cellen att läsa och översätta gener.

Nedtystade gener

Med stigande ålder ökar DNA-metyleringen för muskelgener, vilket leder till att genen tystas ner. Dessa förändringar är så förutsägbara att de kan avgöra en persons kronologiska ålder, vilket ligger till grund för ett epigenetiska metyleringsklockor som exempelvis Horvaths klocka.

Epigenetik handlar om hur generna uttrycks, vilket beror på miljön, medan generna i sig är oförändrade. Alla celler har samma DNA, men genom att tysta en del gener och aktivera andra kan cellen utvecklas till exempelvis en levercell eller en muskelcell. En viktig del av åldrande är att cellerna tappar denna unika identitet genom ökat epigenetiskt brus. En levercell börjar uttrycka gener för hud, muskler eller njure, osv. Det gör den sämre på det den ska vara bra på: att vara en levercell.

Denna studie visar på ett tydligt samband mellan metylering och åldrande, men det krävs mer forskning för att avgöra hur sambandet mellan metylering och muskelfunktion ser ut. Själv känner jag att jag vill springa i en backe efter att ha läst denna studie.

Det är den första studien som visar att träning och synaptiska proteiner kan ge fördelaktiga kognitiva resultat. Tidigare har man bara observerat detta hos möss.

Forskarna använde data om fysisk aktivitet sent i livet hos äldre personer, och som också gått med på att donera sina hjärnor efter sin död.

”Att upprätthålla styrkan i synapskopplingarna mellan nervceller kan vara avgörande för att avvärja demens, eftersom synapsen är platsen för kognition,” säger studiens huvudförfattare Kaitlin Casaletto. ”Fysisk aktivitet – ett lättillgängligt verktyg – kan hjälpa till att stärka denna synaptiska funktion.”

Mer proteiner ger bättre nervsignaler

Forskarna fann att äldre människor som tränar hade högre nivåer av synapsproteiner som underlättar informationsutbyte mellan nervceller. Detta resultat stämmer överens med tidigare forskning som visat på ett samband mellan dessa proteiner och hjärnfunktion sent i livet.

Forskarna trodde de bara skulle se effekter i hjärnans minneskrets hippocampus, men det visade sig att effekter omfattade flera områden i hjärnan kopplade till kognitiv funktion. Det kan vara så att fysisk aktivitet ger en global effekt, som stöder och stimulerar proteinernas hälsosamma funktion och därmed underlättar synaptiska överföringar i hela hjärnan, tror forskarna.

Minskad risk för Alzheimers sjukdom

Hjärnan hos äldre vuxna brukar samla på sig giftiga proteiner som amyloid och tau – kännetecknen för Alzheimers sjukdom. Det tycks som att amyloid ackumuleras först, sedan tau, vilket gör att informationsöverföringen mellan nervceller bryter samman.

Men synaptisk integritet, oavsett om den mäts i levande eller döda människohjärnor, verkar minska den typen av hjärnskador.

”Hos äldre med högre nivåer av proteiner associerade med synaptisk integritet, verkar kaskaden av giftiga proteiner som leder till Alzheimers sjukdom vara försvagad”, säger Casaletto.

Eftersom fysisk aktivitet förbättrar hjärnans synaptisk hälsa kan det vara en av många förklaringar till varför träning motverkar Alzheimers sjukdom.

Alzheimerloppet

Genom att delta i Alzheimerloppet senare i vår kan du hjälpa forskningen kring Alzheimers sjukdom och andra demenssjukdomar samtidigt som du rör dig och därmed minskar din egen risk att drabbas. Spring och stärk dina synapser. Läs mer om Alzheimerloppet här.

Foto: Pixabay

Föreställ dig att du springer din vanliga runda. Du har gjort så i åratal. Det springer på autopilot. Tankarna vandrar. Världen flyter förbi utan att du lägger märke till den. Plötsligt rusar en älg över stigen några meter framför dig. Du blir genast medveten om allt runt om dig, inte enbart älgen utan även stigen, träden, vädret. Hur växlar hjärnan från ett tillstånd av ouppmärksamhet till detta fokuserade tillstånd?

När du är ofokuserad genomsyras din hjärna av långsamma, rytmiska fluktuationer med en frekvens runt 10 hertz. De kallas alfavågor. Dessa vågor tycks hämma upplevelser från sinnena. Alfavågor fungerar som ett filter och reglerar din hjärnas känslighet för information som kommer utifrån.

Den blå fläcken

I en artikel framför forskare vid Max Planck Institute for Human Development och University of Southern California en hypotes att det är locus coeruleus (den blå fläcken) som reglerar hjärnans känslighet för relevant information i situationer som kräver uppmärksamhet.

Den blå fläcken är cirka 15 millimeter, men den har kontakt med stora delar av hjärnan. Den blå fläcken pumpar ut noradrenalin, som bidrar till hjärnans kontroll av stress, minne och uppmärksamhet.

För att studera om den blå fläckens noradrenalin kunde vara en faktor som reglerar alfavågor, undersökte forskarna pupillstorlek och alfavågor hos försökspersoner medan de löste en svår uppgift. När pupillstorleken ökade, vilket tyder på mer noradrenalin, försvann alfavågorna och försökspersonerna blev bättre på att lösa sina uppgifter.

”We suggest that the blue spot’s noradrenaline regulates our brain’s sensitivity to process relevant information by suppressing alpha generators in the thalamus”, säger artikelns huvudförfattare Martin Dahl, i ett pressmeddelande.

Du behöver både vara fokuserad och ofokuserad

När det krävs en plötslig förändring av uppmärksamheten, ser noradrenalinet till att du fokuserar på det som är viktigt för din överlevnad. Det är det som händer när det en bil tutar, en telefon ringer eller en älg springer över stigen. Det du uppmärksammar blir sedan en del av dina minnen. Det är det du drömmer om på natten.

Efter 20 år med samma löprunda är det kanske bara den där löpturen då du mötte en älg som sticker ut. Det var ett minne som brändes in. Du minns platsen, vädret och vad du lyssnade på för musik eller pod. De andra löpturerna blandas ihop och smetas ut.

När jag springer min vanliga runda vandrar tankarna. Jag är ofokuserad och därmed kreativ. Jag får nya idéer, men jag minns ingenting från själva löpningen. När jag springer på en ny stig i skogen är jag fokuserad. Den blå fläcken i min hjärnstam pumpar ut noradrenalin. Jag tänker inga djupa eller kreativa tankar, för tankarna är fokuserade på stigen som stegvis öppnas framför mig. Nästa gång jag springer längs samma stigar känner jag igen mig, för hjärnan har skapat minnen för livet.

Med stigande ålder ökar risken att drabbas av insulinresistens. En av huvudorsakerna är fysisk inaktivitet. Insulinresistens innebär att kroppens förmåga att reagera på insulin är nedsatt, vilket kan leda till typ 2-diabetes.

Sambandet mellan fysisk inaktivitet och insulinresistens har tidigare varit okänt, men nu har forskare vid Monash University upptäckt en mekanism som kan förklara varför fysisk aktivitet förbättrar insulinkänsligheten.

De farliga fria radikalerna är inte så farliga

Forskarteamet, under ledning av professor Tony Tiganis, visar i en studie att produktionen av fria radikaler (oxidativ stress/ROS) i musklerna minskar med åren. Denna minskning är avgörande för utvecklingen av insulinresistens.

Fria radikaler är atomer/molekyler som saknar en elektron i sitt yttersta skal och de vill därför ta elektroner från andra, vilket leder till att de molekyler som blivit rånade i sin tur försöker ta elektroner från andra för att fylla ut sina elektronskal. Det har gett de fria radikalerna dåligt rykte. Enligt hälsoprofeter bör vi äta goda antioxidanter för att bekämpa dem. Men om radikalerna motverkar insulinresistens kan de inte vara så dåliga.

Dina skelettmuskler producerar ständigt fria radikaler och allra mest under träning. De fungerar som viktiga signalämnen i kroppen och i studien kunde forskarna visa att de bl a aktiverar enzymet NOX-4. Hos möss ökar både NOX-4 och fria radikaler i skelettmuskulaturen efter träning, vilket skyddar dem från att utveckla insulinresistens.

Det går lika bra med broccoli

Din kropp är anpassad för att ta hand om fria radikaler. De fria radikalerna fanns redan när syre och solstrålar stressade de första livsformerna för över 2 miljarder år sedan. De spelar en viktig roll för immunförsvar, epigenitik och autofagi. Fria radikaler aktiverar dessutom hundratals kroppsegna antioxidanter, så det där rådet att äta tillskott av antioxidanter bör du ta med en nypa salt. Kroppen låter inte pirater slita dina molekyler i stycken. Efter miljarder år av kamp råder det jämvikt mellan de som ger och tar.

Tiganis tror att upptäckten kan leda till nya läkemedel. Det låter bra, men ett enklare sätt att aktivera NOX-4 är att springa. NOX-4 aktiveras även av sulforafan som finns i broccoli. Sulforafan är ett växtgift som korsblommiga växter producerar för att skydda sig mot angrepp från parasiter. För en människa är det så låg dos att giftet bara gör dig starkare. Det kallas för hormesis. Även träning är en sorts hormesis. Först bryts du ner, sedan byggs du upp och om du inte bryter ihop är du lite starkare nästa dag.

Foto: Cameron Venti / Unsplash

Löpning har spelat en viktig roll i människans utveckling. Vi kan springa länge med låg intensitet. Men hur påverkar det hjärnan? I en ny studie testade forskarna hur effekterna av löpning ser ut i de områdena av hjärnan som styr humör och verkställande funktioner.

”Med tanke på omfattningen av exekutiv kontroll som krävs för att koordinera balans, rörelse och driv under löpning, är det logiskt att det skulle finnas ökad aktivering i prefrontala barken. Andra funktioner i denna region skulle kunna dra nytta av denna ökning av hjärnresurser.”, säger professor Hideaki Soya i ett pressmeddelande.

För att testa hypotesen genomförde ett antal försökspersoner ett strooptest. Ett strooptest är uppbyggt av ord på färger som visas på en skärm (gul, blå, grön, röd). Bokstäverna är färglagda i samma färger, men ord och färg stämmer inte överens. Du ska trycka på en knapp som motsvarar färgen, inte själva ordet, vilket kräver att du motstår impulsen att reagera på texten. Till exempel, om ordet ”blå” visas i röda bokstäver, ska du trycka på knappen för röd. Det är en krävande uppgift eftersom hjärnan är snabbare på att känna igen ord än färg och därmed måste bearbeta båda uppsättningarna av information och hämma den tanke som dyker upp först.

Hjärnhälsan förbättrades

Resultaten visade att efter 10 minuter lugn löpning presterade försökspersonerna mycket bättre på strooptestet. Dessutom ökade aktiviteten i prefrontala barken medan de utförde testet. Efter löpningen sa deltagarna dessutom att de var på bättre humör, vilket också visades som ökad aktivering av platser i prefrontala barken som reglerar humör.

Med tanke på att många egenskaper i människans prefrontala bark är unika för människor, visar denna studie inte bara på fördelarna med löpning utan också på en möjlighet att dessa fördelar spelat en viktig roll i människans evolution. Människan är löpare. Det är löpning och fysisk ansträngning som format oss till de varelser vi är idag. En effekt av det tycks vara att vi blir smartare och på lite bättre humör efter en löptur.