آیا مغز انسان می‌تواند در شرایط بحرانی از بافت‌های خود برای تأمین انرژی استفاده کند؟ این پرسشی است که محققان در مطالعه‌ای جدید به بررسی آن پرداخته‌اند. بر اساس تحقیقات انجام‌شده، مغز در شرایطی که میزان گلوکز کاهش شدیدی داشته باشد، ممکن است برای حفظ عملکرد خود، بافت چربی میلین را تجزیه کند.
پژوهشگران اسپانیایی در بررسی‌های خود روی دوندگان ماراتن دریافتند که تمرینات استقامتی طولانی‌مدت می‌تواند منجر به تغییرات ساختاری در مغز شود. این تغییرات به‌ویژه در ماده سفید مغز که نقش مهمی در پردازش اطلاعات و عملکردهای حرکتی دارد، مشاهده شده است. در ادامه، یافته‌های این مطالعه را بررسی خواهیم کرد.
تأثیر کاهش گلوکز بر مغز و استفاده از میلین به عنوان منبع انرژی
مغز انسان برای عملکرد طبیعی خود به مقادیر بالایی از انرژی نیاز دارد که عمدتاً از گلوکز تأمین می‌شود. اما زمانی که بدن تحت فشار فیزیکی شدید مانند دویدن در یک ماراتن قرار می‌گیرد، منابع گلوکز کاهش یافته و مغز مجبور می‌شود از روش‌های جایگزین برای تأمین انرژی خود استفاده کند.
طبق گزارش ScienceAlert و مقاله‌ای که در نشریه Nature منتشر شده است، محققان دریافتند که در شرایطی که گلوکز به میزان خطرناکی کاهش می‌یابد، برخی نورون‌ها از میلین (غلاف چربی محافظ رشته‌های عصبی) به‌عنوان منبع انرژی استفاده می‌کنند.
میلین یک لایه چربی محافظتی است که در اطراف رشته‌های عصبی قرار دارد و به انتقال بهتر پیام‌های عصبی کمک می‌کند. برخلاف تصورات قدیمی که میلین را یک عایق ایستا می‌دانستند، یافته‌های جدید نشان میدهد که این ساختار می‌تواند تحت شرایط خاص، تغییر کرده و به‌عنوان ذخیره انرژی اضطراری عمل کند.
این موضوع می‌تواند دیدگاه‌های جدیدی درباره انعطاف‌پذیری مغز در برابر کمبود انرژی ارائه کند و پیامدهای مهمی برای درک عملکرد مغز در شرایط استرس‌زا و ورزش‌های شدید داشته باشد.
تغییرات مشاهده شده در اسکن مغزی دوندگان ماراتن
برای بررسی دقیق این پدیده، دانشمندان از تصویربرداری MRI برای مطالعه تغییرات مغزی در دوندگان ماراتن استفاده کردند. این آزمایش‌ها روی ۱۰ دونده (۸ مرد و ۲ زن) انجام شد که قبل و بعد از مسابقه ۴۲ کیلومتری تحت بررسی قرار گرفتند.
نتایج نشان داد که:
- ۲۴ تا ۴۸ ساعت پس از ماراتن، میزان میلین در بخش‌هایی از مغز که با حرکت، هماهنگی و پردازش حسی و عاطفی مرتبط هستند، کاهش یافته است.
- عملکرد شناختی دوندگان کاهش یافت و آن‌ها در آزمون‌های حافظه و زمان واکنش، عملکرد ضعیف‌تری نشان دادند.
- پس از دو هفته، میزان میلین شروع به بازسازی کرد و پس از دو ماه، به سطح طبیعی خود بازگشت.
میلین؛ ذخیره متابولیکی مغز
یکی از مهم‌ترین یافته‌های این تحقیق، نقش میلین به‌عنوان یک منبع متابولیکی بالقوه برای مغز است. برخلاف باورهای پیشین که تصور می‌شد مغز در شرایط گرسنگی ترجیح میدهد از چربی استفاده نکند، این مطالعه نشان داد که در مواقع کمبود شدید انرژی، مغز می‌تواند از میلین برای تأمین سوخت خود استفاده کند.
این یافته‌ها با مطالعات انجام‌شده روی موش‌ها نیز مطابقت دارد. پژوهش‌های قبلی نشان داده بودند که زمانی که گلوکز در مغز پستانداران کاهش می‌یابد، میلین می‌تواند به‌عنوان یک منبع جایگزین چربی مورد استفاده قرار گیرد.
این تحقیق نشان میدهد که انعطاف‌پذیری متابولیکی مغز بسیار بیشتر از چیزی است که قبلاً تصور می‌شد و می‌تواند خود را با شرایط سخت تطبیق دهد.
نتیجه گیری
این پژوهش تصویری جدید از تأثیر تمرینات استقامتی شدید بر عملکرد مغز ارائه میدهد و نشان میدهد که نورون‌ها در شرایط اضطراری قادر به استفاده از میلین برای تأمین انرژی هستند. هرچند که این تغییرات به‌صورت موقتی رخ میدهد و میلین پس از مدتی بازسازی می‌شود، اما این یافته‌ها می‌تواند درک ما را از عملکرد مغز در شرایط فشار فیزیکی و کمبود مواد مغذی گسترش دهد.
به‌منظور درک بهتر این فرایند، تحقیقات بیشتری با نمونه‌های آماری گسترده‌تر و بررسی‌های طولانی‌مدت لازم است. بااین‌حال، این مطالعه گامی مهم در جهت شناخت بهتر تعامل میان ورزش‌های استقامتی و سلامت مغز محسوب می‌شود.
