Мозок як головний тренер: як нейрони гіпоталамуса керують адаптацією організму до фізичних навантажень

Нове дослідження, результати якого були опубліковані у престижному науковому журналі Neuron на самому початку 2026 року, кардинально змінює акценти у сучасній спортивній науці. Вчені переконливо довели, що саме головний мозок виступає центральним елементом фізіологічної та метаболічної адаптації організму до фізичних вправ. Дж. Ніколас Бетлі з Пенсільванського університету разом зі своїми колегами ідентифікував особливу групу нейронів, активність яких є критично важливою для розвитку фізичної витривалості. Ця наукова робота ставить під сумнів застаріле уявлення про те, що позитивний ефект від тренувань зосереджений виключно у м'язових тканинах та загальному обміні речовин.

У ході серії експериментів дослідники працювали з генетично модифікованими мишами, яких систематично тренували на біговій доріжці. Для фіксації мозкової активності застосовувався комплексний підхід, що включав фізіологічний моніторинг, методи візуалізації та молекулярний аналіз. Ключовим відкриттям стали нейрони, що експресують стероїдогенний фактор-1 (SF-1), розташовані у вентромедіальному гіпоталамусі (ВМГ) — специфічній ділянці мозку, яка відповідає за підтримання енергетичного гомеостазу. Було встановлено, що ці SF-1-нейрони виявляють високу активність безпосередньо під час бігу та залишаються у збудженому стані протягом щонайменше однієї години після завершення фізичного навантаження.

Після двох тижнів щоденних інтенсивних тренувань піддослідні тварини продемонстрували вражаюче зростання витривалості, що виражалося у суттєвому збільшенні швидкості та часу бігу до настання моменту повного виснаження. Кількість активованих SF-1-нейронів, а також інтенсивність їхньої роботи, стабільно зростали паралельно з прогресом у тренувальному процесі. Для підтвердження прямого причинно-наслідкового зв'язку вчені проводили експерименти з вибірковим блокуванням та штучною активацією цих клітин. З'ясувалося, що при пригніченні активності SF-1-нейронів, зокрема у критично важливий період відновлення, миші не досягали очікуваного приросту витривалості, хоча самі тренувальні сесії виконувалися ними у повному обсязі.

Навпаки, штучне посилення сигналізації SF-1 відразу після завершення навантаження давало ще більш помітний позитивний ефект на фізичну форму. Це переконливо доводить: саме посттренувальна активність SF-1-нейронів виступає головним пусковим механізмом для адаптації всього організму до навантажень. Регулярні вправи допомагають цим нейронам краще регулювати процеси використання глюкози та ефективніше перемикатися між різними джерелами енергії залежно від потреб тіла. Таким чином, мозок не просто спостерігає за процесом, а виступає активним диригентом енергетичного балансу під час та після фізичної активності.

За словами Дж. Ніколаса Бетлі, SF-1-нейрони є життєво важливими для активації специфічних нейронних ланцюгів та загального зміцнення мозку після фізичних зусиль, що формує абсолютно нову парадигму в науці про тренування. Дослідження підтверджує, що мозок бере безпосередню участь у «загартовуванні» тіла, координуючи складні фізіологічні відгуки на клітинному рівні. Ця наукова робота відкриває нові горизонти для медичної реабілітації та розробки інноваційних методів допомоги людям із хронічно низькою витривалістю, дозволяючи по-новому поглянути на фундаментальні механізми оздоровлення людського організму.