Lichaamsbeweging heeft een positief effect op de cognitieve gezondheid, en wetenschappers hebben mogelijk een cruciaal mechanisme ontdekt dat dit proces verklaart. Uit recent onderzoek blijkt dat fysieke activiteit ervoor zorgt dat astrocyten, een specifiek type ondersteunende cellen in de hersenen, samentrekken. Deze cellulaire reactie zou een sleutelrol spelen bij de vorming van nieuwe neuronen, een proces dat bekendstaat als neurogenese.
Het is reeds vastgesteld dat neurogenese voornamelijk plaatsvindt in de hippocampus, het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor het geheugen en het leervermogen. Hoewel men wist dat er tijdens het sporten bepaalde hormonen en signaalmoleculen in de bloedbaan terechtkomen, was de exacte manier waarop deze stoffen de hersenen beïnvloeden nog onduidelijk. Volgens een artikel van newscientist.com fungeren astrocyten als een ondersteuningssysteem in het centraal zenuwstelsel en zijn zij vaak de eerste cellen die circulerende moleculen detecteren.
Om de interactie tussen beweging en deze cellen te bestuderen, voerde een team onder leiding van Justin Rhodes van de University of Illinois Urbana-Champaign een experiment uit met twintig muizen. Een groep muizen kreeg toegang tot een looprad, terwijl de controlegroep dit niet had. De onderzoekers richtten zich hierbij op twee moleculaire markers die wijzen op de samentrekking van astrocyten in de hippocampus. De resultaten toonden aan dat bij de actieve muizen de eerste marker al na één tot twee minuten activiteit steeg, terwijl een tweede marker verscheen na een inspanning van 27 tot 38 minuten.
Deze waarnemingen leiden tot de conclusie dat astrocyten fysiek reageren op beweging. De mechanische samentrekking van deze cellen vormt volgens de onderzoekers een directe verbinding tussen de fysieke inspanning van het lichaam en de biologische reactie in de hersenen. Om te bewijzen waar deze samentrekkingen vandaan komen, voerden de wetenschappers aanvullende tests uit in een laboratoriumsetting. Hierbij werden spiercellen van muizen in een petrischaal geplaatst om de stoffen te verzamelen die vrijkomen bij spontane spiercontracties.
Toen dit verzamelde 'spiermedium' werd toegevoegd aan astrocyten, reageerden deze hersencellen door zelf ook samen te trekken. Dit bewijst dat moleculen die door spieren worden uitgescheiden tijdens activiteit, een directe invloed hebben op de vorm en functie van de astrocyten. Zoals beschreven door , stimuleert deze samentrekking uiteindelijk de groei van nieuwe neuronen, wat de plasticiteit van de hersenen ten goede komt.
Hoewel de studie is uitgevoerd bij muizen, biedt de ontdekking fundamentele inzichten in hoe sporten kan helpen bij het tegengaan van cognitieve achteruitgang. Het proces waarbij spieractiviteit via astrocyten leidt tot de aanmaak van nieuwe zenuwcellen, opent nieuwe wegen voor onderzoek naar de preventie van neurologische aandoeningen. De resultaten onderstrepen de complexe interactie tussen het bewegingsapparaat en het brein, waarbij de fysieke vormverandering van ondersteunende cellen een cruciale schakel vormt in het behoud van mentale gezondheid.