A testedzés pozitív hatásait számtalan tanulmány mutatta már ki, tulajdonképpen a leghatékonyabb módszer az egészség megőrzésére. Ennek ellenére mégis sokan vannak, akik nem edzenek rendszeresen. Ennek általában a motiváció hiánya az oka, hiszen az edzés megerőltető és az ember nehezen veszi rá magát a rendszeres erőfeszítésre. Egy új tanulmány arra mutatott rá, hogy a testedzéshez szükséges motiváció kialakulásában a bélflórának is fontos szerepe van.

A modern emberi társadalmakban a lakosság egyre nagyobb része mentesül a rendszeres testmozgás alól, hiszen sokan olyan munkakörökben dolgoznak, amelyek nem követelnek meg fizikai erőfeszítést. Egyre több ember hanyagolja el tehát a rendszeres testmozgást, ezzel párhuzamosan pedig az elhízás és az ebből adódó betegségek is egyre gyakoribbak. Mindemellett számos tanulmány mutatott már rá a rendszeres testmozgás egészségügyi előnyeire. A krónikus betegségek kialakulásának valószínűsége alacsonyabb a rendszeresen sportoló személyek között, ráadásul a kognitív képességek is jobbak. Egyértelmű tehát, hogy a rendszeres testmozgás egészséges, összességében jobb életminőséget biztosít. Mindez ráadásul ingyen is megoldható, hiszen rengeteg lehetőség van különösebb anyagi befektetés nélkül mozogni. Mindezeket figyelembevéve talán meglepő, hogy az emberek jelentős része mégsem él az egészségmegőrzés legmegbízhatóbb és legolcsóbb módjával, azonban a teljes igazsághoz az is hozzátartozik, hogy a testedzés nehéz.

A mozgás folytonos erőfeszítést igényel, hiszen az izommunkához energia kell. Az energiaigényes tevékenységek jellemzően csak a megfelelő motiváció mellett viteleződnek ki, így az állatok és az ember csak indokolt esetekben tesznek erőfeszítéseket, vagyis takarékoskodnak az erőforrásaikkal. Éppen ezért van, hogy a séta helyett vonzóbb beülni a kocsiba, de az is, hogy az ember az olvasás helyett szívesebben nézi a tévét. A dolog hátterében az agy motivációs rendszere, az ún. jutalmazó rendszer áll. A rendszer neve arra utal, hogy a jutalmak megszerzésébe van központi szerepe. Jutalom lehet étel, ital vagy társaság és ezek értékét a jutalmazó rendszer méri fel, majd a lehetőségekhez mérten a legjobb akciót választja. A jutalmak értékének meghatározásában sok tényező játszik szerepet. Például, mennyire ízletes az étel és mekkora adag? Mekkora erőfeszítést kell érte tenni, mennyit kell rá várni? Hogy pontosan hogyan zajlik a jutalmak értékének meghatározása az agyban, azt egyelőre nem értik a szakértők teljesen, ám egyértelműnek tűnik, hogy a jutalmazó rendszer egy sejtcsoportjában (nucleus accumbens) mérhető dopamin mennyisége szorosan együttjár a jutalom megszerzésére irányuló motiváció mértékével.

A bélflóra is befolyásolja a motivációt?

Egy amerikai kutatócsoport azt vizsgálta, hogy milyen biológiai tényezők befolyásolják a testedzésre való hajlandóságot. A kutatók közel 200 kísérleti egeret használtak a vizsgálataikhoz, melyek nem egy genetikailag homogén törzsből származtak, hanem kifejezetten a genetikai változatosság fokozása céljából lettek tenyésztve. Az állatok olyan ketrecekben voltak, melyekben egy mókuskerék is volt, így felmérték, hogy az állatok átlagosan mennyi időt töltenek a kerékben való futással. Ezen felül volt egy felmérés, mely során futószalagra helyezték az állatokat és azt mérték, hogy mennyi időn át bírják. A futószalag folyamatosan gyorsult és a dőlésszöge is egyre meredekebbé vált. A kutatók mindemelett megszekvenálták az állatok genomját, analizálták a vérmintákat és a bélflórát is.

Korábbi tanulmányok már kimutatták, hogy a belekben élő baktériumoknak fontos szerepe lehet ebben. Egy tanulmány szerint például olyan molekulákat termelnek, melyekből energiát nyer a gazdaszervezet az izommunkához, egy másik vizsgálat pedig azt mutatta ki, hogy a kimerültséget okozó vegyületek eltakarításában játszanak szerepet. Ezért került tehát a kutatók radarára a belekben élő mikrobióta. Kiderült, hogy a mikrobiom összetétele nagyban jósolja az állatok kitartását a teszteken, ezért a kutatók további kísérleteket terveztek, hogy alátámasszák az ok-okozati kapcsolat meglétét. Az antibiotikummal kezelt, steril állatok teljesítménye jóval elmaradt a normális állatokéhoz képest, ezen viszont javítani lehetett baktériumok transzplantációjával.

Az állatok teljesítményét az izomműködés és a motiváció befolyásolja. A kutatók először megvizsgálták az izmok állapotát. Azt találták, hogy az izomtömeg alacsonyabb a steril állatoknál, viszont az antibiotikumokkal történő kezelés nem okozott jelentős működésbeli változást. Ezek alapján a kutatók arra következtettek, hogy a motiváción keresztül befolyásolja a bélflóra a teljesítményt. A kutatók ezért megvizsgálták, hogyan alakul a génkifejeződés a csíkolt test idegsejtjeiben az antibiotikumokkal kezelt kísérleti állatoknál. A csíkolt test a jutalmazó rendszerhez tartozó terület, amelybe a középagyi dopaminerg sejtcsoportok dopamint juttatnak. Az itt mérhető dopamin mennyisége együttjár a motiváció mértékével számos tanulmány szerint. A kutatók azt figyelték meg, hogy a csíkolt test neuronjaiban az ún. azonnali korai gének (immediate early genes) kifejeződésének mértéke elmaradt ahhoz képest, ami a normális állatoknál szokványos. Ezután a kutatók a dopamin mennyiségét mérték egy fluoreszcens dopamin szenzor segítségével. Ez olyan fehérje, amely a dopamin jelenlétébe válik fluoreszcenssé, így a megfelelő mikroszkópos technikával kimutatható. A kutatók ezekben a kísérletekben is azt találták, hogy a testedzés során felszabaduló dopamin mennyisége kevesebb az antibiotikummal kezelt állatoknál. Az alapvonali dopamin-koncentráció azonban nem tért el a különböző állatok között, ami összhangban van azzal a megfigyeléssel, hogy az antibiotikummal kezelt állatok normál körülmények között nem mozognak kevesebbet.

A monoamin-oxidáz a ludas

További vizsgálatok révén az is kiderült, hogy a monoamin-oxidáz (MAO) nevű enzim kifejeződésének lecsökkenése figyelhető meg normális állatoknál az edzés hatására. Ez a jelenség azonban elmarad az antibiotikummal kezelt egereknél. A MAO a monoamin neurotranszmitterek, mint például a dopamin, lebontását végzi. A kifejeződésének lecsökkenése végső soron a dopamin mennyiségének megnövekedését okozza.

Az eddigiek alapján tehát már látszott, hogy a bélflóra megléte miatt az edzés megkezdésénél lecsökken a MAO kifejeződése, így pedig fokozódik a dopamin mennyisége a csíkolt testben, ami azt eredményezi, hogy a kísérleti állatok motiváltak maradnak az erőfeszítések folytatására. Ezek után a kutatók arra a kérdésre fókuszáltak, hogy hogyan befolyásolja a bélflóra a MAO kifejeződését az agyban. A belekben élő baktériumok alapvetően három útvonalon képesek befolyásolni az agy működését: a vérbe juttatott vegyületek által, az immunrendszer működésének befolyásolásával, vagy a beleket ellátó idegek révén. Kiderült, hogy az utóbbi útvonal járul hozzá a motiváltság fenntartásához. A kutatók kimutatták, hogy a beleket beidegző neuronok egy része aktiválódik és ennek mesterséges gátlása rontja a teljesítményt a futószalagon. További vizsgálatokkal azt is kiderítették, hogy a bélbaktériumok által termelt anyagok (zsírsavamidok) felelősek ezért a hatásért.

A kutatás megnyithatja az utat az olyan beavatkozások előtt, amelyek a beleket célozzák, azonban az agyban fejtik ki a várt hatást. Ezeknek óriási jelentősége lehet, hiszen jelenleg az egyik legnagyobb gátja az agyi funkciók befolyásolásának, hogy azok az anyagok, melyek képesek lennének közvetlenül befolyásolni, a szervezetbe juttatva nem jutnak el az agyba a vér-agy gát miatt. A beleken történő közvetett beavatkozások talán áthidalhatják ezt a problémát.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány Agyi aktualitások rovatában jelent meg.

Források

Gut microbes shape athletic motivation (nature.com)

A microbiome-dependent gut–brain pathway regulates motivation for exercise | Nature