Ученые выяснили, почему мозг устает во время физических упражнений

Неожиданная усталость и неспособность исполнять даже самые простые задачи, нередко возникающие во время интенсивных физических упражнений, оказались следствием насыщения головного и спинного мозга серотонином, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Мы всегда знали, что организм вырабатывает серотонин во время упражнений, что помогает нам продолжать физическую активность. Десятилетиями мы и не подозревали, что эта же субстанция вызывает чувство смертельной усталости. Как показал наш эксперимент, серотонин выступает в качестве «ускорителя» физической активности в малых дозах, и начинает работать как «тормоз» при постоянно высоких концентрациях», — заявил Жан-Франсуа Перье из Копенгагенского университета (Дания).

Перье и его коллеги пришли к такому выводу, наблюдая за реакцией нейронов в спинном мозге черепах на молекулы серотонина. Во время эксперимента ученые вводили серотонин в физиологический раствор со срезами спинного мозга, отслеживая изменения в работе нервных клеток, управляющих мускулами рептилии. Как и ожидали исследователи, активность нейронов, отвечающих за работу мускулов, постепенно повышалась и оставалась на высоком уровне при малых и средних концентрациях серотонина.

Когда биологи увеличили его долю до очень высокого уровня, частота импульсов в нервных клетках резко снизилась. Подобная реакция сильно удивила Перье и его коллег, и они попытались найти ее причину. Ученые проанализировали реакцию отдельных нервных клеток на серотонин, после чего заметили, что часть из них содержит особые рецепторы 5-HT1A, реагирующие исключительно на большие дозы гормона.

Данные нейроны были подключены к двигательным нервам черепах, и «включение» при высоких дозах серотонина приводило к резкому снижению в чувствительности моторных нервных клеток. По всей видимости, именно этот механизм объясняет то, почему спортсмены часто падают без сил у финишной черты или сразу после нее, заключают ученые.