운동은 뇌 기능을 개선해 치매 위험을 줄일 수 있다
러트거스 대학교 뉴브런즈윅 캠퍼스의 과학자들이 주도한 연구에 따르면, 운동 후에 신체가 인슐린에 반응하는 방식에 관여하는 특수 세포가 뇌에서 활성화되는 것으로 나타났습니다. 이는 신체 활동이 뇌 기능을 직접적으로 향상시킬 수 있음을 시사합니다.
노화 생물학을 주제로 한 저널 인 'Aging Cell' 에 발표된 연구 에 따르면, 이 인슐린 작용을 표적으로 삼는 치료법이 치매 진행을 상쇄하거나 심지어 예방할 수 있도록 개발될 가능성이 있다고 합니다.
"이 연구는 운동이 인슐린이 뇌에 작용하는 능력을 개선하여 인지와 기억력을 향상시키는 데 도움이 될 수 있음을 시사하기 때문에 중요하다고 생각합니다." Rutgers 예술 및 과학 대학 운동생리학 및 건강학과의 준교수이자 이 연구의 주저자인 Steven Malin의 말입니다.
연구진은 미국 국립보건원 산하 국립노화연구소와 협력해 뇌에서 분비되는 특수 세포인 신경 세포외소포의 역할에 초점을 맞췄습니다.
한때 연구자들이 "세포 먼지"라고 일축했던 세포외 소포는 지난 15년 동안 세포 간 단백질과 같은 핵심 분자의 수송을 용이하게 하는 인체의 미시적 세계에서 중요한 역할을 하는 것으로 인정받으며 기하급수적으로 성장했습니다. 이 연구에서 과학자들은 인슐린 민감성에 관여하는 여러 단백질을 운반하는 뇌에서 생성되는 소포를 표적으로 삼았습니다. 그 중 하나가 Akt입니다.
인슐린 민감도는 신체가 혈당 수치를 조절하는 호르몬인 인슐린에 얼마나 잘 반응하는지를 측정하는 것입니다. 인슐린 민감도가 높은 사람들은 근육과 같이 신체에서 혈당을 더 효과적으로 사용할 수 있어 혈당이 감소합니다. 인슐린 민감도가 낮거나 인슐린 저항이라는 주요 증상이 있는 당뇨병 환자는 뇌 세포가 인슐린에 덜 반응합니다. 이는 인지에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
연구자들은 실험 연구에 참여한 사람들의 혈액에서 소포를 분리하여 연구할 수 있었습니다. 2주 동안 진행된 이 실험에는 평균 연령이 60세이고 전당뇨병을 앓고 있는 21명의 자원봉사자가 포함되었습니다. 연구 기간 동안 그들은 중간에서 높은 강도의 60분 개별 운동 세션 12회에 참여했습니다. 참가자들은 운동 전후에 포도당 음료를 섭취했습니다. 그런 다음 연구자들은 운동 훈련 시작과 끝에 참가자들의 음료를 마시기 전과 마시는 동안 혈액 샘플을 수집했습니다.
혈액 샘플 검사 결과, 인슐린 민감성에 관여하는 단백질을 운반하는 신경 소포의 수가 훈련 후마다 증가한 것으로 나타났으며, 그 중 Akt가 가장 두드러졌습니다.
"우리는 운동이 혈당의 임상적 개선과 관련하여 신경 세포외 소포의 인슐린 신호 전달에 영향을 미친다는 것을 처음으로 보여주었습니다." 말린이 말했다. "그리고 우리는 이 신경 세포외 소포를 뇌 인슐린 민감도의 지표로 사용합니다."
따라서 운동은 잠재적으로 인슐린에 반응하는 뇌의 신경 기능 능력을 향상시킬 수 있다고 그는 말했습니다.
인슐린은 인지, 즉 생각, 경험, 감각을 통해 지식을 습득하는 정신적 과정을 조절하는 것으로 점점 더 인식되고 있는 호르몬입니다. 전당뇨병은 혈당 수치가 정상보다 높지만 2형 당뇨병으로 진단받을 만큼 높지 않을 때 발생하는 심각한 건강 상태입니다. 전당뇨병이 있는 사람들은 신체, 특히 뇌에 인슐린 수치가 부족할 위험이 있으며, 이는 알츠하이머병과 같은 치매 질환을 발병할 가능성을 높입니다.
인슐린은 또한 기억 형성, 회상, 처리 속도 및 뇌 세포가 서로 소통할 수 있게 해주는 구조인 시냅스의 기능에 중요한 역할을 합니다.
"뇌에 인슐린이 부족하면 뇌 세포가 잠재적으로 기능 장애를 일으킬 뿐만 아니라 서로 제대로 상호 작용하지 못할 수도 있습니다." 말린이 말했다. "친구와 전화 게임을 하는 것과 같습니다. 어느 순간 뇌가 인슐린 저항성을 갖게 되면 메시지가 사라집니다."
운동은 오랫동안 인지를 개선한다고 믿어져 왔지만, 관련된 메커니즘은 불분명했습니다. 과거 연구에서는 고혈당이 뇌의 정보 기억 및 새로운 정보 학습 능력 감소에 기여한다는 증거를 발견했습니다.
말린은 췌장에서 생성되어 뇌로 이동하여 기능을 수행하는 인슐린이 뇌의 혈류와 인지에 필요한 신경 기능을 촉진하는 데 중심적인 역할을 한다고 말했습니다.
말린 박사는 "우리의 연구는 뇌 인슐린 작용을 표적으로 삼는 치료법이 치매를 막을 수 있다는 것을 보여줍니다."라고 말했습니다.
새로운 연구에서 말린과 그의 동료들은 뇌 혈류와 신경 세포외 소포를 측정하여 비만이 있는 노인의 인지 건강을 지원하는 비강 인슐린의 능력을 단 한 번의 운동으로 향상시킬 수 있는지 조사하고 있습니다. 그들의 미래 계획은 노인의 인지와 관련하여 뇌 인슐린 민감도 개선을 평가하는 장기 운동 훈련 연구를 수행하는 것입니다.
연구에 참여한 다른 Rutgers 과학자로는 Rutgers Robert Wood Johnson Medical School의 Herbert and Jacqueline Krieger Klein Alzheimer's Research Center의 책임자인 Michal Beeri와 운동학 및 응용 생리학 대학원 프로그램의 박사 후보생인 Daniel Battillo가 있습니다. 연구에 참여한 National Institute of Health의 National Institute on Aging의 과학자로는 Dimitrios Kapogiannis, Maja Mustapic, Francheska Delgado-Peraza가 있습니다.
출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250123224039.htm
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