Vad händer i hjärnan när du tränar?

2 mars, 2020
Hur kommer det sig att träning förbättrar ditt humör, ditt minne och även kan göra det lättare för dig att återhämta dig från hjärnskador? Idag ska vi förklara vad som händer i hjärnan när du ökar syresättningen med hjälp av fysisk aktivitet.

Träning har åtskilliga fysiska, psykiska och sociala fördelar. Förutom att stärka ditt immunsystem och förebygga vissa sjukdomar kan den även förbättra ditt humör, din självkänsla och ditt utseende. Ur fysiologisk ståndpunkt är träning utmärkt för kardiovaskulär och respiratorisk hälsa. Men vilken effekt har träningen på din psykiska hälsa? Vad händer i hjärnan när du tränar?

Träning reglerar utsöndringen av signalsubstanser, som är kemiska celler ansvariga för kommunikationen mellan nervcellerna. Den spelar också en roll i neurogenes, som är en process varvid kroppen reparerar och nybildar nervceller. Allt detta ger upphov till en sund hjärna och god kognitiv funktion. Nedan ska vi ta en närmare titt på vad dessa processer innebär.

Fysisk aktivitet är viktig för neurogenesen

Hur hjärnan bildar nya nervceller när du tränar

Många tror att åldrandet i kombination med vissa vanor leder till att nervceller dör. Emellertid har vetenskapen under senare år visat att så inte är fallet. Forskare har sett hur nervceller kan reparera sig själva, finna kompensatoriska mekanismer och öka effektiviteten i de nätverk de bildar. Denna förmåga kallas neuroplasticitet och den är avgörande för utveckling, inlärning och återhämtning från skador.

Inom ramen för förändringar som äger rum i hjärnan när du tränar är neurogenes en av neuroplasticitetens mekanismer. Men bildandet av nya signalsubstanser är inte något som sker i hela hjärnan. Hippocampus, luktloben och subventrikulära zonen i de laterala ventriklarna är de områden i hjärnan där detta fenomen förekommer.

Under det senaste årtiondet har forskarna inriktat sina ansträngningar på att fastställa vilka faktorer som främjar neurogenes och vilka som hämmar den. Och de två faktorer som de hittills har identifierat är en berikande miljö och fysisk aktivitet.

Hur går det till?

Forskarna vet ännu inte riktigt hur fysisk aktivitet inverkar på neurogenesen. Dock har de tillräckliga belägg för att dra slutsatsen att träning ökar produktionen av BDNF (akronym för Brain-derived neurotrophic factor, hjärnderiverad neurotrofisk faktor) och VEGF (Vasucular endothelial growth factor, dvs vaskulär endotelcellstillväxtfaktor).

BDNF och VEGF är proteiner som stimulerar nervcellsöverlevnaden, respektive blodkärlsbildningen.

  • BDNF

Forskarna har funnit att BDNF-nivåerna i hjärnan fördubblas och till och med trefaldigas när du tränar, för att återgå till normala värden ungefär en timma senare. De sammankopplar den förhöjda proteinnivån med en årlig ökning på två procent av hippocampus volym. Vid normal åldringsprocess minskar istället hippocampus med en till två procent per år.

Förenklat kan man säga att fysisk aktivitet ökar uttrycket av NMDA-receptorn på nervcellerna i hippocampus. Aktiveringen av dessa receptorer höjer kalciumnivån i synapserna, vilket utlöser aktiveringen av de nervbanor som ytterst reglerar uttrycket av BDNF-proteiner. Därpå aktiverar BDNF en annan receptor (TrkB) som förekommer i överordnade celler i hippocampus, vilket stimulerar nybildningen av nervceller.

  • VEGF

Även om mekanismen som sammanbinder VEGF med neurogenes fortfarande är oklar, så tror forskarna att den spelar en direkt såväl som en indirekt roll. Dels åstadkommer den förändringar i de överordnade nervcellerna. Dels ökar den blodkärlens antal och omkrets. En ökning av antalet blodkärl och blodkärlens omkrets förbättrar cirkulationen och därmed cellhälsan. Forskare har observerat att fysisk träning och den ökning av VEGF som denna medför, höjer produktionen av överordnade celler och minskar celldöden. Så sker genom en ändring i aktiveringen av makrofager (celler i immunförsvaret som äter upp främmande ämnen).

Kroppen reparerar och nybildar nervceller

Signalsubstanser

Vidare utlöser fysisk träning en tillväxt av olika typer av signalsubstanser. När du tränar producerar kroppen bl.a. fler katekolaminer, neurohormoner som gör kroppen redo att reagera på stressiga, hotfulla och fysiskt krävande situationer.

Andra signalsubstanser i denna grupp är noradrenalin, dopamin och adrenalin. Förhöjningen av dessa substanser och av endorfiner är förklaringen till att fysisk träning ökar ditt välmående.

En annan följd av träning är minskningen av kortisol, det s.k. stresshormonet. Därför minskar även de skadliga effekterna som kortisol har på kroppen.

Inlärning och kognitiv funktion

Neurogenesprocessen, och neuroprotektion i allmänhet, äger i huvudsak rum i hippocampus. Detta område i hjärnan är särskilt avsett för spatial inlärning och konsolideringen av lång- och korttidsminnet. Med avseende på träningens effekter på hjärnan finns det därför flera studier som pekar på att regelbunden fysisk aktivitet förbättrar inlärningen och minnet.

Och, som om detta inte vore nog, så tycks effekterna även omfatta andra kognitiva färdigheter, beroende på de positiva effekterna på humör och stressminskning. Bearbetningshastighet, beslutsfattande och selektiv uppmärksamhet kan alla förbättras med hjälp av fysisk träning. Kort sagt verkar det som om träning är förenad med en generell ökning av den kognitiva förmågan.

  • Morales Mira, M. (2014). Ejercicio físico: su rol en la neurogénesis inducida por BDNF y VEGF. Motricidad humana, 15(2), 134-142.
  • Riquelme Uribe, D. (2013). Ejercicio físico y su influencia en los procesos cognitivos. Motricidad y persona, 13, 69-74.