Исследователи из Университета Цюриха подробно изучили тот факт, что в утомительных соревнованиях на выносливость ключевую роль играет мозг. Сконцентрировавшись в этой области, они обнаружили механизм, который запускает процесс снижения мышечной работоспособности во время утомительной физической активности и гарантирует то, что не будут превышены пределы физиологических возможностей. 

   Степень, до которой мы можем произвольно активизировать наши мышцы, зависит от мотивации и силы воли или физического состояния и уровня мышечной усталости. Последний фактор, в частности, приводит к ощутимому и измеримому снижению работоспособности. Долгое время исследования, нацеленные на изучение мышечной усталости, фокусировались главным образом на изменениях непосредственно в мышцах. На этот раз, руководители совместного исследовательского проекта Университета Цюриха и Высшей технической школы Цюриха сместили фокус внимания на исследование мозга. Нейропсихолог Кай Лутц из университета Цюриха в партнерстве с Урсом Бутелье из Школы наук о движениях человека и спорта при Высшей технической школы Цюрих впервые обнаружили нейронные процессы, которые отвечают за снижение мышечной активности во время интенсивных упражнений. Третья и последняя часть этой серии экспериментов, которые проводились Леа Хилти в рамках его докторской диссертации, в настоящее время опубликованы в журнале European Journal of Neuroscience. 
 
   В первоначальном исследовании, исследователи показали, что нервные импульсы, поступающие из мышц - такие, как информация о боли – подавляют активность двигательной зоны мозга во время утомительной, энергетически затратной физической активности. Они смогли доказать это с помощью измерений, в которых участники исследования выполняли упражнения на бедра так долго, как могли. Если же упражнение проводилось под наркозом, произведенном в спинной мозг (спинальная анестезия), тем самым прерывая реакцию от мышц к основной двигательной зоны, процессы торможения мышечной работы, запускаемые в ответ на утомление, становились значительно слабее, чем при реальной информации. 
 
   На втором этапе, с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, исследователи смогли локализовать области мозга, которые показывают повышение активности незадолго до прерывания утомительных, энергозатратных упражнений и, таким образом, участвуют в сигнализации о торможении: таламус и островковая область – обе области, которые анализируют информацию, указывающую на угрозу для организма, такие как боль или чувство голода. 
 
   Третье исследование теперь показало, что за ингибирующее воздействие на двигательную активность отвечает островковая область коры: В тестах с использованием велоэргометра, исследователи установили, что связь между островковой областью и первичной моторной корой становилась более интенсивной, по мере увеличения усталости. 
 

«Это можно считать свидетельством того, что обнаруженные нейрональные системы не только информируют мозг, но и оказывает регулирующее влияние на моторную деятельность», - говорит Леа Хилти, подводя итоги текущей части исследования. Кай Лутц в свою очередь выделяет новую область исследований, которая сейчас открывается с этими результатами. «Эти результаты являются важным шагом в раскрытии роли, которую мозг играет в мышечной усталости. Основываясь на этих исследованиях, будет возможно не только разработать стратегии для оптимизации мышечной деятельности, но в частности исследовать причины снижения мышечной работы при различных заболеваниях».

 
   Длительное снижение физической работоспособности является признаком, который часто наблюдается в повседневной клинической практике. Он также может проявиться как побочный эффект некоторых лекарств. Тем не менее, так называемый синдром хронической усталости часто диагностируется без какой-либо видимой причины.