Як в голові виникає сигнал про м'язової втоми?

Дліна відрізка часу, протягом якого ми здатні добровільно активізувати роботу своїх м'язів залежить від мотивації і сили волі або фізичного стану, а також від ступеня втоми м'язів. Останнє частіше призводить до помітного і відчутного погіршення виконання тих чи інших фізичних завдань. Довгий час, результати дослідження м'язової втоми в основному, були обмежені лише виявленням певних змін до самих м'язах.

Теперь, у спільному дослідницькому проекті вчені Університету Цюріха і Швейцарської вищої технічної школи Цюріха (ETH) вирішили сконцентрувати увагу на мозкових процесах, що протікають під час втоми м'язів людини. Під керівництвом нейропсихолога Кая Лутса (Kai Lutz) з Університету Цюріха у співпраці з Урсом Бутелла (Urs Boutellier) з науково-дослідного інституту рухів людини і спорту, група вчених вперше виявила діяльність нервових клітин, яка пов'язана із зменшенням діяльності м'язів протягом важких фізичних навантажень або вправ. Третя і заключна частина цієї серії експериментів, була опублікована в журналі "European Journal of Neuroscience".

На початковому етапі аналізу, дослідники показали, що нервові імпульси з м'язів, які дуже схожі з інформацією про біль, гальмують діяльність первинної моторної кори протягом утомливих, що вимагають величезну кількість енергії вправ. Їм вдалося довести це в ході експерименту, де вони спостерігали за учасниками, які здійснюють вправу, при якому у них скорочувалися і розслаблялися м'язи стегна, до тих пір поки у них не закінчувалися сили. Якщо те ж саме вправу було пророблено під наркотизацией спинного мозку (спінальна анестезія), перериваючи, таким чином, передачу інформації від м'яза до первинної моторної кори головного мозку, що відповідають процеси, що забезпечують сигнал втоми м'язів, ставали значно слабшими, ніж коли передача інформації м'язи не була перервана.

На другому етапі дослідникам за допомогою магнітно-резонансної томографії вдалося локалізувати області мозку з підвищеною активізацією, зазначеної незадовго до переривання виснажливих, важких фізичних вправ, які таким чином беруть участь у процесі, який сигналізує про переривання. Таламус і інсулярна (острівкова) кора - дві області, що аналізують інформацію, яка вказує на загрозу такого типу для організму як, наприклад, біль або голод.

На третьому етапі аналізу було визначено, що процес гальмування дійсно впливає на моторну функцію допомогою островковой кори. У тестах, в яких дослідники використовували ергометр (прилад для виконання та вимірювання дозованої механічної роботи), було з'ясовано, що зв'язок між островковой корою і первинної моторної областю мозку ставала більш інтенсивної в міру розвитку втоми. "Це цілком може вважатися підтвердженням того, що нервова система не тільки передає певну інформацію мозку, але також надає регулюючий ефект на моторну функцію ", повідомили дослідники, склавши результати всіх трьох етапів аналізу. Кай Лутс сказав, що дані результати є відкриттям нової науково-дослідної області, зазначивши у своєму повідомленні наступне: "Відомості стали важливим кроком на шляху відкриття ролі мозку в м'язової втоми. Грунтуючись на цих дослідженнях, фахівці зможуть не тільки розробляти стратегії для оптимізації роботи м'язів, але й докладно дослідити причини скорочення роботи м'язів при різних хворобах ". Занепад сил або спад фізичної діяльності є симптомом, який часто спостерігається у щоденній клінічній практиці. Це може бути наслідком побічного ефекту певних медикаментів. Хоча, найчастіше, так званий хронічний синдром втоми часто діагностовано у відсутності будь-якої явної прічіни.

Орігінал (на англ. мовою): Medicalxpress

• Какие страны увидят солнечное затмение 29 марта — и где будет двойной рассвет
• Ваш мозг может содержать пластик
• Индустриализированные общества спят больше
• Древнее дерево рассказало о перевороте магнитного поля Земли
• Нейронный путь у мышей проливает свет на то, как мозг регулирует обученные иммунные реакции
• Ватикан разрешил геям становиться священниками с определенными ограничениями
• Захороненные формы рельефа раскрывают древнее ледниковое прошлое Северного моря
• Гималаи разрушили 30% континентальной коры в зоне столкновения