- MIT araştırma ekibi, egzersiz sırasında meydana gelen kas kasılmalarının yalnızca biyokimyasal sinyallerle değil, fiziksel kuvvet yoluyla da motor nöron büyümesini teşvik edebileceğini hücre deneylerinde doğruladı
- Egzersiz yapan kasların salgıladığı myokine karışımına maruz kalan motor nöronlar, maruz kalmayan nöronlara kıyasla 4 kat daha uzağa büyüdü
- Nöronları kas egzersizindeki gibi tekrarlı biçimde ileri geri çeken mekanik uyarım tek başına da myokine maruziyetine benzer düzeyde büyüme sağladı
- Gen analizi, egzersiz uyaranı alan nöronlarda nöron olgunlaşması, kaslar ve diğer sinirlerle iletişim, akson olgunlaşmasıyla ilişkili ifade değişiklikleri gözlendiğini ortaya koydu
- Hedefli kas uyarımının, hasar görmüş veya dejenerasyona uğramış sinirlerin iyileşmesine ve hareket kabiliyetinin artmasına yardımcı olan egzersiz temelli tedavilere yol açma potansiyeli bulunuyor
Egzersiz ile nöron büyümesi arasında doğrudan bağlantı
- Düzenli egzersiz yalnızca kaslar için değil, kemikler, damarlar ve bağışıklık sistemi için de faydalıdır; bu deney ise bu etkinin tek tek nöronlar düzeyine kadar ulaşabileceğini gösteriyor
- Kaslar, egzersiz sırasında kasıldıklarında myokine adı verilen biyokimyasal sinyaller karışımı salgılar ve bu sinyaller nöron büyümesini etkiler
- Myokine maruz kalan nöronlar, maruz kalmayan nöronlara göre 4 kat daha uzağa büyüdü
- Nöronlar yalnızca biyokimyasal sinyallere değil, egzersizin fiziksel etkilerine de tepki veriyor
- Kasların kasılma ve gevşeme hareketine benzer şekilde nöronlar tekrar tekrar ileri geri çekildiğinde de myokine maruziyetine benzer bir büyüme etkisi ortaya çıktı
- Sonuçlar Advanced Healthcare Materials dergisinde yayımlandı
Önceki kas nakli araştırmasından doğan soru
- 2023'te Ritu Raman'ın araştırma ekibi, travmatik kas hasarı yaşayan farelere kas dokusu nakledilip bunun ışıkla tekrar tekrar uyarılarak çalıştırılması durumunda hareket kabiliyetinin geri kazanılabileceğini bildirmişti
- Zaman içinde egzersiz yaptırılan nakledilmiş kas, farelerin motor fonksiyonlarını toparlamasına yardımcı oldu ve aktivite seviyesi sağlıklı farelerle karşılaştırılabilir düzeye ulaştı
- Nakledilen doku analizinde, düzenli egzersizin sinir ve damar büyümesini desteklediği bilinen biyokimyasal sinyallerin üretimini tetiklediği görüldü
- Araştırma ekibi, hayvan içindeki bağışıklık sistemi gibi diğer hücre türleri yerine, egzersiz yapan kasın kendisinin sinir büyümesini doğrudan etkileyip etkilemediğini doğrulamak için yalnızca kas ve sinir dokularını ayırıp deney yaptı
Kas dokusunu çalıştırıp salgıları toplamak
- Araştırma ekibi, fare kas hücrelerini uzun lifler halinde büyütüp kaynaştırarak madeni para büyüklüğünde olgun bir kas dokusu tabakası oluşturdu
- Bu kas, ışığa tepki vererek kasılacak şekilde genetik olarak değiştirildi
- Işık tekrar tekrar verilerek kasın sıkışır gibi kasılması sağlandı ve bu, egzersiz hareketine benzer biçimde yeniden üretildi
- Kas dokusu, Raman'ın daha önce geliştirdiği jel mat üzerinde büyütülüp çalıştırıldı
- Bu jel, kas dokusunu desteklemek ve uyarım sırasında dokunun yerinden ayrılmasını önlemek için tasarlandı
- Egzersiz yapan kasın çevresindeki çözeltinin, büyüme faktörleri, RNA ve çeşitli proteinleri içeren myokine barındırdığı düşünülüyor
- Kaslar normalde de myokine salgılar, ancak egzersiz sırasında bunu daha fazla üretir
Myokine'lar motor nöron büyümesini hızlandırıyor
- Araştırma ekibi, myokine çözeltisini ayrı bir kapta bulunan motor nöronlara aktardı
- Motor nöronlar, istemli harekette rol oynayan kasları kontrol eden omurilik sinirleridir
- Nöronlar, fareden türetilen kök hücrelerden yetiştirildi ve kas dokusuna benzer bir jel mat üzerinde kültüre edildi
- Myokine karışımına maruz kalan nöronlar hızla büyümeye başladı
- Biyokimyasal çözelti almayan nöronlara kıyasla 4 kat daha uzağa büyüdüler
- Büyüme mesafesi daha uzun, hızı daha yüksekti ve etki neredeyse hemen ortaya çıktı
- RNA analizi, egzersiz uyaranı alan nöronlarda gen ifadesi değişikliklerini doğruladı
- Yukarı düzenlenen birçok gen, yalnızca nöron büyümesiyle değil nöron olgunlaşmasıyla da ilişkiliydi
- Kaslar ve diğer sinirlerle iletişim, akson olgunlaşmasıyla bağlantılı gen değişiklikleri de görüldü
- Egzersizin biyokimyasal etkisi, nöronları daha olgun ve işlevsel bir duruma götüren süreçle de bağlantılı olabilir
Egzersizin fiziksel etkisi de biyokimyasal sinyaller kadar önemli
- Araştırma ekibi, kastan gelen biyokimyasal sinyaller olmadan da egzersizin mekanik kuvvetinin tek başına nöron büyümesini değiştirip değiştiremeyeceğini test etti
- Ayrı bir motor nöron seti, içinde küçük mıknatıslar bulunan bir jel mat üzerinde büyütüldü
- Dış mıknatısla mat ve nöronlar ileri geri hareket ettirilerek nöronlar günde 30 dakika “egzersiz” yaptırıldı
- Mekanik egzersiz alan nöronlar, myokine maruziyeti yaşayan nöronlar kadar büyüdü
- Hiç egzersiz uyaranı almayan nöronlara kıyasla çok daha uzağa büyüdüler
- Hem biyokimyasal hem de fiziksel etkinin, nöron büyümesinde önemli iki eksen olduğu doğrulandı
- Bir sonraki adım, hedefli kas uyarımı kullanarak hasarlı sinirlerin büyümesini ve iyileşmesini sağlamak, ayrıca ALS gibi nörodejeneratif hastalıkları olan kişilerin hareket kabiliyetini geri kazandırmanın mümkün olup olmadığını araştırmak
- Makale: “Actuating Extracellular Matrices Decouple the Mechanical and Biochemical Effects of Muscle Contraction on Motor Neurons”
1 yorum
Hacker News yorumları
Birçok yorum bunu “ağırlık çalışmak beyni güçlendirir” diye okuyor, ama netleştirmek gerekirse bu çalışma beynin nöronlarını değil, motor nöronları ele alıyor
Motor nöronlar omurilik ile kas hücreleri arasındaki nöronlardır ve beyinden gelen sinyalleri kasların kasılması ve gevşemesine iletir
Egzersiz yaptıkça kasların sinirsel kontrolünün, yani tek bir kasa bağlı nöron sayısının çözünürlüğünün arttığı ve bunun piyanistler gibi insanlardaki hassas motor kontrolün mekanizması olduğu zaten biliniyor gibiydi
Bu çalışma o süreci daha da aydınlatıyor ve bu mekanizma için daha güçlü ampirik kanıt sunuyor gibi görünüyor. Sinir hasarı veya omurilik yaralanması iyileşmesinde kullanılabilirse çok umut verici olur
HIIT egzersizi kasların laktat üretmesine yol açıyor ve bu laktat kan-beyin bariyerini geçerek beyin kaynaklı nörotrofik faktör ifadesini tetikliyor
BDNF, nöron büyümesi ve onarımı için önemlidir ve haftada birkaç kez çok yoğun sprint atmakla bile ciddi şekilde artırılabilir. Haftada egzersize ayıracak sadece birkaç saati olan insanlar için bu iyi haber
Ağırlık çalışmanın da aynı etkiye sahip olup olmadığını bilmiyorum. Bir süredir bakmadığım için elimdeki bilgiler güncel araştırmaların gerisinde kalmış olabilir
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6246624/
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6435829/
Baldır kası gelişiminde neden böyle aşırı bir dengesizlik olduğunu anlayamadığım için sol bacakla tek ayak baldır kaldırışı yapmayı denedim ama yapamadım; 6–7 ay sonra hâlâ yapamıyorum
Sol baldırı ayrıca çalıştırmıyorum; her zamanki gibi koşuyor ve ara sıra squat yapıyorum
Bunun motor nöronların düzgün ateşlenmemesiyle ilgili olabileceğini düşünüyorum. Fizyoterapist baldır ve ayak parmağı esnetmeleri önerdi ama beklendiği gibi çalışmayan bir kası ya da kemiği zorlayarak hareket ettirmenin durumu daha da kötüleştirmesi gerekmez mi diye düşündüğüm için bana mantıklı gelmedi
İkna edici bir yanıt alamadım ama bu makale onun aslında tam isabet etmiş olabileceğini düşündürüyor. Baldır kasını izole ederek çalıştırmak belki o nöronların ateşlenmesine yardımcı olabilir
Şu anda engellilik düzeyinde değil ama 20–30 yıl sonra denge hissimi nasıl etkileyebileceğini bilmiyorum. Şu an 47 yaşındayım
Kasları kontrol etmek için nöronlar gerektiğinden, bir tür geri bildirim döngüsü olması mantıklı görünüyor
Kas gelişimi ile kemik yoğunluğu arasında da benzer bir geri bildirim döngüsü olduğuna dair bir yazı okuduğumu hatırlıyorum. Güçlendikçe kemiklerin de daha yüksek yükleri taşıyabilmekten fayda gördüğü fikriydi
Anladığım kadarıyla egzersiz zinciri sinir sistemi → kas → tendon → kemik şeklinde ilerliyor. Bütün bu bileşenlerin bir şekilde birbirini güçlendirdiğini düşünmek doğal
Kaynak: https://www.youtube.com/watch?v=6PNBjKJ9hxQ
Zihinsel berraklığı ve uykuyu iyileştiren iki şey alkolü bırakmak ve ağırlık çalışmak
Zihinsel berraklık ya da uyku konusunda bir sorunum olsaydı muhtemelen daha fazla azaltırdım; ayrıca Dry January de denedim ama vücudumun beklediğim kadar değişmemesine şaşırdım. Belki 30 gün yeterince uzun değildir
Hepsi birbirini etkiliyor
Oldukça fiziksel bir egzersiz ama aynı zamanda omuz, kalça ve hamstring gibi, uyku sorunlarının nedeni olup çoğu zaman fark edilmeyen birçok kas gerginliğini de çözüyor gibi geliyor
Ashtanga yaptığım dönemde daha iyi uyuyordum ve daha az uyusam bile kendimi daha iyi hissediyordum. Gerçekten şaşırtıcıydı. Çeşitli nedenlerle şu anki hayatıma yeniden sokmakta zorlanıyorum
Tekrar spor salonuna da gitmem lazım ama özgüvenin düşük olduğu zamanlarda kendini zorlayıp gitmek çok zor. Aslında yeniden egzersiz yapmak istememin nedeni de bu, o yüzden biraz aptalca bir durum
Hızlı tempoda bir saat yürümek, yokuş çıkmak ya da 10–15 poundluk dambılları birkaç kez kaldırmak bile kaygıyı azaltma, sertlik ve ağrıyı hafifletme ve kafayı toparlama konusunda şaşırtıcı etki yaratıyor
Tüm beden, sinirleri ve kasları olan bir düşünme sistemi ve iyi çalışabilmesi için geri bildirime ihtiyaç duyuyor
Egzersize başlamış herkes bunu fark eder. İlk birkaç haftada güç ve dayanıklılık, sinirsel sinyal iyileşmesi sayesinde çok hızlı artar; sonrasında kas kazanımı baskın hale geldikçe hız yavaşlar
Tamam, neredeyse ağırlık çalışmaya başlama noktasına geldim
Saç çıkardığına dair bir araştırma da gelirse %100 başlarım
Eskiden görünüşümü pek umursamazdım ama saç dökülmesi gerçekten ağır geliyor. Finasteride beni depresif yapıyor, Minoxidil ise fazla uğraştırıcı. Böyle yorumları görünce kendimi daha az yalnız hissediyorum
Sanırım başladıktan sonra ancak anlayabildiğin bir kendine meydan okuma boyutu var
Burada yeni olduğu iddia edilen kısmın ne olduğunu pek anlamadım. Miyokinlerin nöron büyümesi ve sağlığı üzerindeki etkisi zaten iyi bilinen bir olgu değil mi?
Yoksa bu da MIT basın bülteninin araştırmayı abarttığı başka bir örnek mi?
Öyleyse neden omurilik yaralanması olan hastalar hareketsiz tutuluyor?