Счастливым человека делает нейромедиатор серотонин – так называемый "гормон счастья". Однако слишком большое количество гормона тормозит нервные клетки, ответственные за управление мускулатурой, – и человек чувствует усталость.
Спорт утомителен. Под конец занятий бывает трудно напрячь мышцы. Во-первых, это недостаток в мускулах гликогена – сахара, который является важным источником энергии тела. Во-вторых, нервные связи с мускулами теряют свою эффективность.
Ответственность за это несет «центр усталости», замедленность управления из-за так называемых моторных нейронов – это нервные клетки, контролирующие наши мышцы. Это известно на протяжении 80 лет, однако молекулярный механизм до этого времени оставался неизвестен.
И вот исследователи обнаружили, что усталость связана с избытком гормона счастья. До этого предполагалось, что утомление зависит от высвобождения химических медиаторов вроде цитокина – белка, контролирующего иммунную защиту.
Моторные нейроны являются ключом к пониманию, как показывает новое исследование. Тела клеток располагаются в стволе головного мозга и переднем роге бокового желудочка, в сером веществе спинного мозга.
Спорт делает счастливым
«Они представляют связь между центральной нервной системой и мышцами, – объясняет профессор Жан-Франсуа Перье, невролог из университета Копенгагена и руководитель исследования. – Когда ваше тело в движении, мозг активирует моторные нейроны, которые затем сокращают мышцы». При этом в синапсах – точках соприкосновения нервных и мышечных клеток – высвобождается нейромедиатор серотонин: это поднимает настроение.
Поэтому часто после занятий спортом мы чувствуем себя счастливыми. Чем больше спортивных результатов достигается, тем больше гормона счастья высвобождается – пока не наступает «переизбыток серотонина», говорят исследователи.
«Нейромедиатор диффундирует за пределами синапсов и достигает определенной области моторных нейронов – начального сегмента аксона». Аксоны – это трубчатые волокнистые продолжения нервных клеток, ответственные за передачу электрического сигнала.
«Эта область важна, потому что там вырабатываются нервные импульсы, которые, в свою очередь, вызывают сокращение мышц», – говорит профессор Перье. По этой причине исследователи решили выяснить, как физические нагрузки влияют на нейроны.
Были стимулированы черепахи
Для этого ученые взяли слой спинного мозга черепахи толщиной 0,3 миллиметра и стимулировали содержащиеся в нем моторные нейроны при помощи электрических импульсов. Клетки костного мозга черепахи переносят недостаток кислорода вследствие нарушения кровообращения лучше, чем человеческие клетки.
Параллельно исследователи измерили концентрацию серотонина и частоту разрядов моторных нейронов. Результат: концентрация серотонина со временем увеличилась, в то время как частота разрядов моторных нейронов снизилась. Поэтому ученые пришли к выводу, что активация серотониновых рецепторов, где накапливаются нейромедиаторы по принципу «ключ–замок», блокирует натриевый канал. Этот канал, в свою очередь, регулирует движение ионов, которое отвечает за функционирование нейронной сети. В результате блокады передача электрических сигналов затруднялась.
Антидепрессанты вызывают усталость
«Когда серотонин связывает начальный сегмент аксона, он предотвращает образование нервных импульсов и ослабляет, таким образом, мышечные сокращения», – резюмирует Перье.
Это исследование также могло бы объяснить, почему использование антидепрессантов приводит к проявлениям усталости. Депрессию в фармакологии связывают с недостатком серотонина. Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) – одни из наиболее часто прописываемых антидепрессантов, повышают концентрацию гормона счастья в мозге, однако со значительными побочными эффектами.
«Давно известно, что пациенты, принимающие эти медикаменты, усталые и менее активные в своих движениях, – говорит Перье. – Наши результаты проливают свет на проблему. Поскольку СИОЗС тормозят моторные нейроны, это приводит к утомлению».