Hjärnfysikbloggen: Löpning är en mental reningsprocess

Nu har jag bloggat i åtta år och skrivit nästa 1000 blogginlägg, varav kanske 200 handlar om hjärnan och löpning. Det första inlägget om just sambandet mellan hjärnan och löpning minns jag som igår, det kallade jag ”Spring din hjärna större”. Jag skrev om den då ganska nya upptäckten att hjärnan kan växa och förändras. Forskning på möss hade visat att löpning var det bästa sättet att få hjärnan att växa på. Idag blir det ännu ett inlägg om hjärnan och löpning. Det kanske finns viss risk att jag upprepar mig, men repetition är kunskapens moder. Jag tycker i alla fall att jag själv börjar få lite kläm på sambanden.

Som löpare tycker du nog att det är självklart att löpning påverkar din hjärna, dina känslor och ditt välmående. Nu börjar neurovetenskapen komma ifatt denna känsla. I stort sett varje vecka kommer det en studie som visar på hjärnfördelar med löpning.

Som du säkert upptäckt tänker du bättre efter en löptur. Din förmåga att fokusera förbättras. Du mår bättre. Första halvtimmen du springer kanske känns eländig, men efter 30-40 minuter kommer du in i andra andningen. Det känns bra. Din oro från morgonen dunstar bort. Resten av dagen är inte som början av dagen. Det enda du ångrar var att du inte sprang tidigare och sluppit deppiga tankar och oro.

Forskning från Karolinska Institutet har visat hur löpning kan motverka viss sorts depression och stress på en kemisk nivå. När du är stressad omvandlas aminosyran tryptofan till en molekyl med det knepiga namnet kynurenin. En del kynurenin tar sig in i din hjärna, där forskare har kopplat samman det med depression, ångest och schizofreni. När du tränar skapas dock det svårstavade enzymet kynureninaminotransferase i dina muskler. Detta enzym katalyserar en kemisk förändring i kynurenin och omvandlar det till kynurensyra. Kynurensyra kan inte ta sig genom blodhjärnbarriären och kissas så småningom ut ur kroppen. På det här sättet skyddar dina benmuskler din mentala hälsa. Musklerna renar kroppen precis som njurar och lever. Du spolar ner stressen efter träningspasset.

Det här är inte en hund utan ska föreställa kynurenin.

I en uppföljande studie som publicerades 2018 visade samma forskare att produktion av kynurensyra också motverkade viktuppgång och förbättrade immunförsvaret. Kynurensyra aktiverar en cellreceptor som återfinns både hos fettceller och immunceller. Hos fettcellerna ledde det till en omvandling av vitt fett till nyttigt brunt fett, och hos immuncellerna ökar de antiinflammatoriska egenskaperna.

Dina benmuskler påverkar alltså ditt mentala tillstånd, din metabolism och ditt immunförsvar och det kan man se genom att följa en biokemisk väg av flera vägar. Studien från KI är ännu en påminnelse om att din hjärna är en del av din kropp. Det du gör med din kropp påverkar din hjärna, det som händer i din hjärna påverkar din kropp. Hjärnan flyter inte utanpå eller tänker utanför dig, den finns inuti dig precis som njurar, lever och lungor.

Nu under sommaren skriver jag 99,99 procent av alla inlägg på bloggen från hängmattan. Antalet inlägg hänger alltså på vädret. Tyvärr gäller samma sak för Instagram, så mina ointressanta bilder blir ännu mer ointressanta under sommaren. De föreställer ofta ett par fötter och en sjö. Bloggtexterna brukar dock bli bättre när jag ligger i hängmattan och gungas av vinden och tänker i takt med vågorna som skvalpar.

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Träning skyddar hjärnan mot ämnen som kopplats till depression och neurodegenerativa sjukdomar

Det är sedan länge känt att fysisk aktivitet skyddar hjärnan vid stress och depression. Forskarna famlar dock fortfarande lite när det gäller att finna orsakssambanden bakom motion och psykisk hälsa. I studier på möss har forskare nu visat att när muskler används renas blodet från ämnen som är kopplade till stress och som är skadliga för hjärnan.

Träning sätter fart på proteinet PGC-1a1
När man tränar är det inte bara blod och syre som pumpas runt i kroppen, utan även små proteiner som ger upphov till en dominoeffekt i cellerna: det skapas nya proteiner, nya nervceller och synapser, som motverkar åldrande, depression och neurodegenerativa sjukdomar. Alla orsakssamband är inte klara än, men bit för bit läggs ett pussel om hur allt hänger samman.

Peroxisome proliferator-activated receptor gamma, coactivator 1 alpha, eller rätt och slätt PGC-1a1

Det senaste decenniet har kopplingen mellan träning och en frisk hjärna blivit allt tydligare. Man vet att tillväxtfaktorn BDNF ökar när man springer och att den förbättrar hjärnans plasticitet, d v s dess förmåga att anpassa sig genom nya synapser och nya hjärnceller. Man kan säga att forskarna har lyckats lägga ramarna för pusslet.

Det är sedan tidigare känt att proteinet PGC-1a1 ökar i musklerna och stärker dem vid uthållighetsträning. Detta protein gör mycket: Det främjar tillväxten av blodkärl, ökar effektiviteten i cellernas energianvändning, bryter ner fettsyror, och skyddar mot muskelatrofi.

Dopade möss
I en studie har forskarna använt sig av en framavlad mus med höga nivåer av PGC-1a1 i musklerna, vilket innebär att dessa möss föds med vältränade muskler. Dessa möss och vanliga möss utsattes för mild stress och efter fem veckor hade de vanliga mössen utvecklad depression, medan de vältränade mössen inte hade några depressiva symtom.

När forskarna tittade närmare på detta visade det sig att muskler tillverkar ett enzym som renar kroppen från det skadliga ämnet kynurenin, som är starkt kopplat till stress. Vältränade muskler fungerar alltså som ett reningsorgan.

De vältränade mössen hade också högre nivåer av enzymet kynurenin aminotransferaser (KAT), även det i musklerna. KAT katalyserar en kemisk förändring i kynurenin och omvandlar det till kynureninsyra. Skillnaden mellan kynurenin och kynureninsyra är att den senare inte kan ta sig igenom blodhjärnbarriären och vidare in i hjärnan. Den exakta funktionen av kynurenin är inte känd, men höga nivåer av kynurenin har uppmätts hos patienter med neurodegenerativa sjukdomar och psykiska störningar. Det betyder att när PGC-1a1-nivåerna är höga i muskeln efter träning, omvandlas kynurenin till kynureninsyra, vilket får halterna av det skadliga kynurenin i hjärnan att sjunka på ett naturligt sätt.

Träning är en mental reningsprocess
Det kan förklara varför träning leder till mentalt välbefinnande trots att man drabbats av sociala bakslag och mentala motgångar.

Denna reningsprocess kan också hjälpa till att förklara varför depression är vanligare bland diabetiker, och varför det verkar finnas en koppling mellan fetma och depression. Möss som är diabetiker eller feta, har lägre nivåer av PGC-1a1 i sina muskler. Forskarna spekulerar kring om många sjukdomar helt enkelt beror på en obalans av PGC-1a1 och kynurenin.

Fortsatta studier kommer sannolikt öka forskarnas förståelse för denna reningsprocess och hjälpa till att hitta vilken typ av motion - styrketräning eller uthållighetsträning eller en kombination av båda - som bäst aktiverar PGC-1a1 i musklerna.

Styrketräning eller löpning eller både och?

Spring för livet
En löprunda tillsammans med andra i vackert väder är nog bland det bästa min hjärna vet. Man kan känna sig lite nere innan, men medan man springer är det som om hjärnan sköljs ren. Den nya studien visar att det faktiskt är så och att motion är bra för psykisk hälsa. Det är inte flum, utan stenhårda molekylära fakta. Läkare kan ordinera motion mot depression. Den stora fördelen är att det inte finns några biverkningar och att risken för beroende i detta fall är en risk som kropp och själ mår bra av.

Idag lyser solen, men molnen har samlat sig. Det har börjat blåsa. Det kanske ska bli storm. Bäst att skynda sig att springa medan man kan.