Zpomalení stárnutí mozku pomocí silového tréninku
Nová zjištění ukazují, že pravidelný silový trénink, a to jak s vysokou, tak s mírnou intenzitou, může zpomalovat stárnutí mozku u starších dospělých. K tomuto závěru dospěli výzkumníci, kteří analyzovali snímky magnetické rezonance (MRI) mozků účastníků po jednom roce silového tréninku, a to za použití takzvaných modelů mozkových hodin. Tato zjištění, publikovaná ve studii s názvem „Randomized controlled trial of resistance exercise and brain aging clocks“ v časopise GeroScience, přinášejí další pohled na potenciální přínosy cvičení pro dlouhověkost a zdraví mozku.
Širší souvislosti přínosů cvičení
Cvičení je dlouhodobě spojováno s řadou zdravotních benefitů. Patří sem například snižování krevního tlaku, zpomalení progrese některých typů rakoviny, prevence poklesu fyzické zdatnosti ve stáří a snižování biologického věku. Rovněž bylo zaznamenáno, že rozmanitost cvičebních aktivit může souviset s nižším rizikem úmrtnosti.
Pokud jde o zdraví mozku, dřívější studie naznačovaly, že cvičení může zlepšovat kognitivní funkce u starších osob, a v některých případech také zmírňovat kognitivní pokles související s věkem. Byl zkoumán i ochranný účinek proti Alzheimerově chorobě, ačkoliv s určitými omezeními. Vliv cvičení na struktury mozku, konkrétně na objem hipokampu, byl rovněž předmětem výzkumu. Tyto předchozí studie však měly své limity, například krátkodobé intervence nebo zaměření pouze na jednu oblast mozku, což mohlo zastínit celkové změny. Výzkumníci se proto rozhodli tyto nedostatky v novém výzkumu řešit.
Popis studie
Do nové studie bylo zařazeno 309 dospělých ve věku 62 až 70 let. Účastníci byli náhodně rozděleni do tří skupin: skupina s tréninkem s vysokou intenzitou (Heavy Resistance Training – HRT), skupina s tréninkem s mírnou intenzitou (Moderate-Intensity Resistance Training – MIT) a kontrolní skupina bez cvičení. Cvičební skupiny absolvovaly roční program kombinující silový a funkční trénink, zaměřený na zlepšení síly, vytrvalosti a rovnováhy. Následně byl hodnocen dopad tréninku na zdraví mozku.
Globální a lokální změny v mozku
Analýza mozkové konektivity ve studii ukázala, že roční trénink s vysokou intenzitou vedl k výrazně vyšší aktivitě mozku ve srovnání s kontrolní skupinou, která necvičila. Významné shluky aktivity byly pozorovány zejména v prefrontálních oblastech, stejně jako v motorické kůře a horních parietálních oblastech mozku. Tyto oblasti jsou zodpovědné za funkce, jako je pozornost, výkonné řízení a pracovní paměť. Posílení spojení v těchto specifických mozkových oblastech může naznačovat mechanismus, který propojuje cvičení a zlepšení kognitivních funkcí, což vyžaduje další výzkum. Trénink s mírnou intenzitou tento specifický efekt nevykázal.
Studie naznačuje, že změny související s cvičením byly přítomny i mimo tyto konkrétní oblasti, což poukazuje na obecné zlepšení zdraví mozku. Výzkumníci se domnívají, že tyto široké účinky jsou pravděpodobně způsobeny systémovými molekulárními a vaskulárními procesy vyvolanými cvičením, nicméně tato hypotéza vyžaduje experimentální ověření.
Cvičení jako nástroj ke zpomalení stárnutí mozku
Dalším krokem výzkumníků bylo využití nově vyvinutých modelů mozkových hodin, které představují novou třídu biomarkerů zdraví mozku. Tyto modely kombinují různé zobrazovací modality, v tomto případě funkční magnetickou rezonanci (rs-fMRI), k odhadu mozkového věku. Rozdíl mezi odhadovaným věkem mozku a chronologickým věkem účastníka odráží rychlost stárnutí mozku. Modely byly natrénovány na nezávislém souboru dat 2 433 účastníků a následně aplikovány na 309 účastníků této studie.
Takzvaný „Brain Age Gap“ (BAG), který udává, zda se mozek jeví starší nebo mladší než chronologický věk v daném časovém bodě, se v cvičebních skupinách snížil po jednom roce cvičení a také jeden rok poté, co byl cvičební režim ukončen. U skupiny s tréninkem s vysokou intenzitou bylo pozorováno snížení o 1,4 roku po jednom roce cvičebního režimu a o 1,84 roku jeden rok po jeho ukončení. U skupiny s tréninkem s mírnou intenzitou bylo v těchto časových bodech pozorováno snížení o 1,39 a 2,26 roku. Kontrolní skupina, jak se očekávalo, nevykázala žádné významné změny v hodnotách BAG.
Tyto výsledky naznačují, že mozky cvičících osob se jevily mladší, než byl jejich chronologický věk, a že prospěšné účinky tréninku jsou dlouhodobé, neboť pozitivní dopad byl patrný i rok po ukončení cvičebního režimu. Ačkoliv se tyto změny mohou jevit jako skromné, jejich celkový efekt je významný. Autoři studie uvádějí, že vzhledem k tomu, že stárnutí mozku je postupný a kumulativní proces, jsou rozdíly této velikosti považovány za biologicky smysluplné a jsou spojovány s lepším stavem mozku a kognitivním výkonem u starších dospělých.
Změny v hodnotách BAG korelovaly také se změnami v síle nohou, avšak významné byly pouze ve skupině s mírným cvičením. Autoři nabízejí vysvětlení, proč se asociace projevila jen u této skupiny, například nelineární vztah dávka-odezva, rozdílné výchozí úrovně zdatnosti mezi účastníky studie, individuální reakce na trénink nebo šum měření.
Závěr a omezení studie
Souhrnně řečeno, získané výsledky naznačují, že jak intenzivní, tak i mírný silový trénink zpomaluje stárnutí mozku. To poukazuje na silový trénink jako na jeden z modifikovatelných faktorů životního stylu, který může zlepšit zdraví mozku u starších osob. Navíc vývoj těchto modelů umožňuje dalším výzkumníkům jejich využití k testování dopadu jiných intervencí na zdraví mozku.
Tato studie, ačkolí relativně malá, využívá randomizovaný, kontrolovaný design, což představuje metodologicky silnější přístup než dřívější průřezové studie. Nicméně, výsledky nemusí být všeobecně zobecnitelné, jelikož vzorek studie tvořili Evropané s vyššími příjmy a nikoli reprezentativní vzorek populace.