פעילות ספורטיבית מספקת לנו יתרונות רבים. אחד מהם הוא האנדורפינים המופרשים במהלכה – משככי הכאבים הטבעיים של הגוף, שמספקים לנו את ההרגשה הנעימה שאחרי האימון. אולם מעבר להנאה המיידית, יש לה גם השפעות לטווח הארוך. בין השאר התגלה כי אצל עכברים, פעילות גופנית מובילה לירידה בסיכון לחלות במחלות ניווניות של המוח בזיקנה. על בני אדם קשה יותר לעשות ניסויים, אך גם אצלנו התגלה שיש קשר בין פעילות גופנית לבין ירידה בסיכון לפגיעה בתפקוד השכלי בגיל מבוגר. כמו כן נמצא קשר חיובי בין בין פעילות גופנית לתפקוד שכלי אצל אנשים שנמצאים בסיכון לפתח מחלת אלצהיימר.
אחד האזורים במוח בהם מתמקדים החוקרים שבוחנים את הקשר הזה הוא ההיפוקמפוס, שממלא תפקיד חשוב בשמירת זיכרונות ובתפקוד השכלי. אצל עכברים, תאי עצב חדשים ממשיכים להיווצר במוח לאורך כל החיים, בתהליך שנקרא נוירוגנזה, וההיפוקמפוס הוא אחד האתרים העיקריים בהם היא מתרחשת. יש עדיין ויכוח בקשר לשאלה אם נוירוגנזה מתרחשת גם אצל בני אדם, אך חוקרים רבים סבורים שגם בהיפוקמפוס שלנו נוצרים תאי עצב חדשים.
כשעכבר מזדקן הוא מציג ירידה בתפקוד השכלי, כמו אצלנו, וגם ירידה בנוירוגנזה. מחקרים הראו שפעילות גופנית משפרת את השניים: היא מובילה ליצירת תאי עצב חדשים בהיפוקמפוס, וגם משפרת את כישורי החשיבה. בנוסף, שיפורים במדדים האלו נצפו גם כאשר העבירו לעכבר מבוגר דם מעכבר צעיר. על כן ביקשו חוקרים ממעבדתו של שאול וילדה (Villeda) באוניברסיטת קליפורניה, בראשות אלנה הורוביץ (Horowitz) לבחון אם יש חומרים שנוצרים בעקבות פעילות גופנית ומשפרים את התפקוד השכלי.
פעילות גופנית מובילה ליציאת תאי עצב חדשים, ומשפרת את כישורי החשיבה. עכבר על גלגל ריצה | SPL, Tek Image
אתלטיקה של עכברים
החוקרים השוו בין שתי קבוצות של עכברים: עכברים מבוגרים בני 18 חודשים שקיבלו גישה לגלגל ריצה במשך שישה שבועות, ועכברים באותו גיל בלי גלגל ריצה. הם מצאו כי אצל העכברים הספורטיביים נוצרו יותר תאים חדשים בהיפוקמפוס בהשוואה לקבוצה ה"מתבטלת". בנוסף, העכברים הפעיליים הצליחו טוב יותר במבדקי למידה וזיכרון.
בהמשך אספו החוקרים דם מעכברים מבוגרים שהתעמלו ומכאלה שהתבטלו, והפיקו ממנו את הפלזמה – נוזל הדם, עם חלבונים שמומסים בתוכו אך ללא תאי הדם. במשך שלושה שבועות הם הזריקו את פלזמת הדם לעכברים מבוגרים אחרים ומדדו כמה נוירוגנזה הייתה במוחם. נמצא שבהיפוקמפוס של עכברים שקיבלו דם "ספורטיבי" התחדשו יותר תאים לעומת אלה שקיבלו פלזמה מעכברים שלא התעמלו, והם גם תפקדו טוב יותר במבחני החשיבה. מסקנת החוקרים הייתה שמשהו בדם של העכברים הספורטיביים גרם לשיפור במדדים של עכברים שכלל לא ביצעו פעילות גופנית.
כשבדקו את דמם של העכברים גילו החוקרים 30 חלבונים שונים שרמתם בדם עלתה אחרי פעילות ספורטיבית אצל עכברים מבוגרים בני 18 חודשים, ו-33 חלבונים שרמתם עלתה בעקבות הפעילות אצל עכברים בוגרים בני שבעה חודשים. 12 מהחלבונים היו משותפים לשתי הקבוצות, וכשהחוקרים בדקו מה התפקידים של החלבונים הללו בתאים, הם ראו שהם חשובים בעיקר למטבוליזם תאי. מתוך 12 החלבונים הללו, לשני החלבונים Gpld1 ו-Pon1 חשיבות גדולה בתפקודים אלו, ועל כן בחרו החוקרים להתמקד באחד מהם- האנזיםGpld1, שתפקידו לשחרר חלבונים אחרים ממעטפת התא. לא היה ידוע על תפקיד כלשהו שהוא ממלא בהזדקנות, בנוירוגנזה או בחשיבה.
כדי לזהות איפה בגוף מיוצר החלבון לפני שהוא מופרש למחזור הדם, בחנו החוקרים את רמות מולקולת ה-RNA שליח (mRNA), המספקת למנגנוני התאים את התבנית לייצור החלבון, באיברים שונים, ביניהם כבד, הרֵיאוֹת, הלב וההיפוקמפוס. הם גילו כי החלבון מיוצר באופן המשמעותי ביותר בכבד של העכבר, ושרמתו עלתה משמעותית בעקבות פעילות גופנית. בהמשך עודדו החוקרים את ייצור החלבון בכבד באמצעים אחרים, ללא פעילות גופנית, וראו כי גם במקרה הזה העכברים תפקדו טוב יותר במבחני זיכרון ולמידה. כשיצרו מוטציה בגֵן האחראי על ייצור ה-Gpdl1, שמנעה מהעכבר לייצר אותו באופן תקין, הפעילות הגופנית חדלה להשפיע לטובה על המדדים שנבדקו.
אם כן, מחקרם של הורוביץ ועמיתיה הראה שאפשר לקדם באופן מלאכותי את היתרונות שהפעילות הספורטיבית מעניקה למוח של העכברים. האם זה אומר שבעתיד נוכל לבלוע תוסף תזונה המכיל חלבונים שישפרו את הזיכרון ואת התפקוד המוחי שלנו? כמו תמיד, התהליכים הללו מורכבים יותר אצל בני אדם, וכלל לא ברור אם קיימים תהליכי נוירוגנזה אצל בני אדם מבוגרים – ומה רמתם אם הם אכן קיימים. עם זאת, יש מחקרים שדיווחו על נוירוגנזה בהיפוקמפוס של אנשים בני 80 ומעלה.
מה שברור כבר עתה הוא שיש קשר כלשהו בין פעילות גופנית לבין איכות תפקודי החשיבה של אנשים מבוגרים – אם כי לא הוכח שמדובר בקשר של סיבה ותוצאה. עד שימציאו גלולת פלא שתאפשר לנו "לעמל את המוח" ללא מאמץ, מומלץ להרבות בפעילות ספורטיבית, כל אחד ואחת בהתאם ליכולותיהם.