Это происходит за счет того, что ПНГ преодолевает гематоэнцефалический барьер и присоединяется к рецепторам гипоталамуса, ослабляющим активность оси ГГН. Тем временем другие области мозга, включая миндалевидное тело, синтезируют ПНГ. Этот гормон подавляет кортикотропин-рилизинг фактор, о котором шла речь в главе 2 и который является частью цепочки нейрохимических процессов, стимулирующих реакцию «бей или беги» и возникновение паники. Таким образом, ПНГ блокирует один из наиболее весомых факторов развития панического состояния. Он также останавливает выброс адреналина и снижает уровень сердцебиения, подавляя еще одну причину панической атаки. Вся эта деятельность ПНГ помогает сохранять спокойствие.
Аэробные упражнения снижают тревожность. Психологические изменения, происходящие при занятиях спортом, превышают негативный эффект психологических факторов, способствующих повышению тревожности. Например, в ходе одного из исследований участникам был введен тетрапептид холецистокинина (CCK-4) фрагмент гормона холецистокинина, характерный своей способностью вызывать тревогу даже у здоровых и психологически устойчивых взрослых людей. Было отмечено, что если участники эксперимента до введения вещества в течение 30 минут занимались физическими упражнениями, то уровень тревоги у них был ниже, чем когда они просто отдыхали перед введением вещества.
Физические упражнения способствуют снижению стресса благодаря тому, что они:
• отвлекают внимание;
• снижают мышечное напряжение;
• поддерживают ресурсы мозга (нейропластичность и нейрогенез);
• повышают синтез ГАМК и серотонина;
• улучшают стрессоустойчивость и самоконтроль;
• мобилизуют чувства для совершения действий.
Результаты одного из исследований показали, что программа аэробных упражнений из 12 занятий способствует снижению некоторых симптомов посттравматического стрессового расстройства (ПТСР). Это значительное достижение, так как симптомы ПТСР долгосрочны и нерегулярны. Физические упражнения должны входить в комплексную стратегию профилактики и лечения общей тревожности и ПТСР. Физические упражнения повышают уровень специфических нейромедиаторов, имеющих антидепрессивный эффект. Вот одна из схем того, как это происходит: благодаря физическим упражнениям повышается синтез нейромедиаторов ГАМК и серотонина. Самые простые движения тела вызывают выброс ГАМК, основного ингибиторного нейромедиатора. Антидепрессанты в форме лекарственных препаратов, такие как «Валиум» или «Ативан», воздействуют на рецепторы ГАМК, чтобы успокоить человека, но они обладают серьезными побочными эффектами, включая развитие депрессии. Кроме того, они вызывают зависимость. Как только человек перестает принимать эти препараты, симптомы тревожности возвращаются и усиливаются.
Физические упражнения повышают уровень серотонина, тогда как его низкий уровень связывают с депрессией и беспокойством. Уровень серотонина повышается, когда организм расщепляет жирные кислоты, служащие «топливом» для мышц. Эти жирные кислоты конкурируют с аминокислотой триптофаном (участвующей в синтезе серотонина) за место на транспортных белках, что повышает концентрацию жирных кислот в токе крови. После преодоления гематоэнцефалического барьера триптофан начинает участвовать в синтезе серотонина. Синтез серотонина также повышается под действием белка BDNF, на количество которого влияют в том числе физические упражнения.
В своей книге Spark: The Revolutionary New Science of Exercise and the Brain («Искра: Революционно новая наука о физических упражнениях и мозге») Джон Рэти отмечает, что регулярная аэробная нагрузка успокаивающе действует на организм и повышает стрессоустойчивость. Аэробные упражнения повышают порог физических реакций. Они способствуют укреплению инфраструктуры нейронов головного мозга за счет активации генов, отвечающих за синтез особых белков, защищающих клетки от повреждений и болезней.
Физические упражнения повышают порог стрессоустойчивости нейронов. Некоторые люди жалуются, что устают, выполняя упражнения. На это я всегда отвечаю, что это очень хорошо. Фактически к этому стоит стремиться, занимаясь спортом, потому что вы точно знаете, что получаете взамен. Вы выходите из зоны комфорта и становитесь сильнее. Рэти отмечает, что физические упражнения стимулируют процесс «стресс-восстановление», который способствует укреплению тела и мозга. На клеточном уровне этот процесс происходит по трем направлениям:
• реакция окисления;
• реакция обмена веществ;
• реакция раздражения (возбуждения).
Оксидативный стресс происходит в клетках во время преобразования глюкозы в энергию, что позволяет клеткам «сжигать топливо». При поглощении глюкозы клетками выделяются побочные вещества. Митохондрии, которые называют «энергетическими станциями» клетки, обеспечивают синтез из глюкозы аденозинтрифосфата (АТФ) универсального источника энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. В результате этого происходит образование свободных радикалов, о чем рассказывалось в главе 5. Как правило, клетки производят защитные энзимы в качестве внутренних антиоксидантов, которые ликвидируют побочные продукты. Когда клетки не в состоянии синтезировать достаточное количество АТФ, происходит метаболический стресс: у клеток словно заканчивается «топливо». Это происходит или из-за недостатка глюкозы, или из-за того, что глюкоза не может попасть в клетку. Наконец, когда в клетках синтезируется недостаточно АТФ, чтобы поддержать возросшую потребность в энергии из-за избыточной активности глутаминовой кислоты, наступает эксайтотоксический стресс.
К счастью, физические упражнения обеспечивают механизмы восстановления, способные справиться с разными типами стрессов. Эти механизмы восстановления укрепляют весь организм, включая мозг. Процесс «стресс-восстановление» выходит за рамки простого укрепления и способствует фактической перестройке на разных уровнях.
Названия молекул, наиболее активно участвующих в восстановительных процессах, звучат как наборы букв, но эти молекулы выполняют чрезвычайно важные функции. Например, физические упражнения стимулируют выработку следующих белков:
• инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1, или IGF-1);
• фактор роста эндотелия сосудов (VEGF);
• фактор роста фибробластов (FGF-2).
ИФР-1 – белок, синтез которого осуществляется в мышцах, когда клетки нуждаются в энергии во время физической активности. Он повышает образование рецепторов для приема инсулина. Так как глюкоза – основной источник энергии для мозга, ИФР-1 участвует в процессе доставки глюкозы в клетки мозга и управляет уровнем глюкозы. ИФР-1 взаимодействует с белком BDNF, количество которого в мозге повышается во время физических упражнений, и вместе они активируют нейроны для синтеза серотонина и глутаминовой кислоты. Несмотря на то что при хроническом стрессе повышается уровень кортизола и снижается уровень ИФР-1, физические упражнения меняют эту ситуацию на обратную.
Снабжение клеток «топливом» для выработки энергии – процесс чрезвычайно важный. Физические упражнения – один из способов укрепления сосудистой системы и роста новых сосудов. Сигнальный белок VEGF вырабатывается клетками для стимулирования роста новых сосудов в существующей сосудистой системе в организме и мозге. VEGF повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера, что позволяет веществам, необходимым для процесса нейрогенеза, попадать в клетки мозга во время физических упражнений.