Шведские ученые из Университета в Лунде пригласили два десятка мужчин, с небольшим ожирением, среднего возраста в 37 лет, которые прежде не увлекались физическими упражнениями, принять участие в исследовании. Им полагалось посещать занятия аэробными упражнениями 3 раза в неделю в течение 6 месяцев. В реальности, в среднем, мужчины посетили зал 1,8 раз в неделю, или по 42,8  часовых сессий вместо запланированного. Это нормально.

До начала курса и по его завершении у мужчин взяли материалы для генетического анализа. Ученые смотрели на эпигенетические изменения в жировых клетках: 480 000 позиций генома были исследованы, и обнаружены 17,975 индивидуальных CpG позиций в 7,663 генах (из 20000-25000 генов всего). Среди этих  17,975 позиций, 16,470 увеличили и 1,505 уменьшили уровень метилирования ДНК. Особое внимание уделялось изменениям в генах, известных своей вовлеченностью в диабете второго типа и ожирения. Фактически упражнения изменили инструкции организма по хранению жира в жировых клетках.

Это, в общем-то, предсказуемо, хотя подобных исследований эпигенетических изменений в жировых клетках еще не проводилось. Никто не спорит, что человеческий организм настроен на движение, и сидячий образ жизни меняет его работу в худшую сторону, в целом, отражаясь в экспрессии генов. Тысячи исследований подобного  рода уже проведены, и тысячи будут, и понятно, что такие феномены следует ожидать.

Они не задали вопрос, к сожалению, сколько по времени надо заниматься и в какой интенсивности, чтобы метаболизм работал максимально эффективно, и эти позитивные изменения оставались с человеком? Сколько нужно заниматься упражнениями, догадаться можно – всю жизнь.

Часовые упражнения в спортзале не являются необходимыми и существенными для изменений – это социальный конструкт, определяемый бизнесом, а не биологией. Зачем они растянули все это на полгода, если уже известно, что эпигенетические изменения происходят быстро? Было бы куда интереснее, если бы они проверили еще раз все свои находки через месяц и полгода после окончания занятий (они проверили через более чем двое суток).

Их коллеги, в том числе из Каролинского института в Швеции, в 2012 году опубликовали исследование (Barrès, et al., 2012) как всего лишь одна интенсивная тренировка на велотренажере, которая заканчивалась по расходованию человеком 400 Ккал, но не более 20 минут, приводила к эпигенетическим изменениям в мускульной ткани. Образец такой ткани брался до начала, сразу после окончания тренировки и через три часа после нее.

Прямое сравнение изменений невозможно, но исследователи также следили за изменениями в генах, связанных с диабетом 2 типа. Одна такая тренировка приводила к изменениям в организме, благотворно влияющим на здоровье и снижение риска многих заболеваний.

Одновременно, в пробирке, исследователи смотрели, как меняется экспрессия генов ткани мыши под воздействием кофеина. Кофеин мимикрирует некоторые изменения в экспрессии генов, характерные для изменений под влиянием физических упражнений.

Резюме такое: интенсивные упражнения приводят к эпигенетическим изменениям, и эти изменения происходят гораздо быстрее, чем предполагалось. Действительно, кофеин приводит к аналогичным (но не совсем) результатам. Эти изменения – транзитивные, и, вероятно, большая их часть исчезает в течение нескольких часов иди дней. Интересно было бы узнать, какие изменения остаются надолго, даже навсегда.

Итак, позитивные изменения, которые человек может достичь, позанимавшись в спортзале 1 час, или 15 минут, или выпив чашку кофе – аналогичны по сути. Не стоит, конечно, заменять физические упражнения кофе, хотя возможно, от совместного применения может создаваться синергетический эффект.

PS. Есть ряд исследований, показавших, что даже 20 секундные интенсивные упражнения производят аналогичные эпигенетические изменения. Вот их интересно было бы сравнить, чтобы понять, стоит ли упражняться даже 15 минут.

Rönn T, Volkov P, Davegårdh C, Dayeh T, Hall E, et al. (2013) A Six Months Exercise Intervention Influences the Genome-wide DNA Methylation Pattern in Human Adipose Tissue. PLoS Genet 9(6): e1003572. doi:10.1371/journal.pgen.1003572.

Barrès, R., Yan, J., Egan, B., Treebak, Jonas T., Rasmussen, M., Fritz, T., . . . Zierath, Juleen R. (2012). Acute Exercise Remodels Promoter Methylation in Human Skeletal Muscle. Cell metabolism, 15(3), 405-411.

Кто были ваши родичи? Гордитесь ли вы ими? И почему вас это волнует?

Почему мы думаем о наших далеких родичах, ищем о них информацию, гордимся тем, чего они достигли? Люди тратят солидные деньги, чтобы построить свои генеалогические деревья, и узнать, откуда они произошли. Я и сам, например, когда сделал свой генетический анализ, посмотрел и на свое происхождение: материнская хаплогруппа — К1, отцовская хаплогруппа — R1a1a. И что с того?

Некоторые люди полагают, что, поскольку они — родственники какого-то значимого персонажа в прошлом, это делает их более значимыми, чем есть на самом деле. А вдруг это действительно дает нам какие-то психологические ресурсы, которые позволяют нам лучше функционировать?

Когда мы думаем о том, что нашим предкам пришлось пережить, через какие трудности и тяготы пройти, какой ценой заплатить за то, чтобы мы жили лучше, чем они, мы начинаем думать о своих проблемах гораздо позитивнее.

Психологи из Австрии и Германии (Fischer et al., 2010) выдвинули гипотезу, что именно так может происходить улучшение способности решать проблемы. В первом эксперименте студенты из Университета Кельна, в Германии, были разделены на три группы. Одна группа получила инструкцию подумать о своих предках, живших в 15 веке. Инструкция выглядела таким образом:

Пожалуйста, подумайте о своих предках, живших в 15 веке, о своих пра-пра-пра-пра-пра… предках. Представьте, чем они занимались в свое время, как они жили, какие у них были профессии, сколько у них было детей и так далее. Также представьте, что бы ваш предок сказал бы вам сегодня, если бы вы могли встретиться. Думайте обо всем этом, до тех пор, пока экспериментатор не подаст вам знак остановиться.

Вторая группа получила точно такую же инструкцию, только фраза о “своих предках, живших в 15 веке” была заменена на “о своих прапрародителях”. Контрольной группе предложили подумать о последнем визите супермаркета. Во всех случаях участники эксперимента думали на протяжении 5 минут. А затем всем задали следующие вопросы, на которые они должны были выставить оценку от 0 до 10. Поскольку участниками эксперимента были студенты психологии, то вопросы касались, в том числе, и их учебы.

Как хорошо, по вашему мнению, вы сдадите финальный экзамен своего обучения?
Как хорошо, по вашему мнению, вы вообще будете учиться?
Вы думаете, вы достигните целей своей карьеры?
Насколько, как вы думаете, вы контролируете свою судьбу?

Оказалось, что те, кто думал о своих предках (а разницы между прапрадедами и предками 15 века не выявилось), полагали, что с учебой у них все будет хорошо, и думали, что они более контролируют свою жизнь, чем те, кто думал о походе в супермаркет. Выяснив это, исследователи пошли дальше и во втором эксперименте людей просили нарисовать фамильное дерево,  а в контрольном условии – подумать о последнем походе в супермаркет. Также как и ранее, на задания давалось 5 минут. После этого все выполняли задачу на измерение интеллектуальных способностей  — на поиск аналогий. Зависимой переменной (что измерялось) являлось количество правильных ответов на этот тест. Замеряли и сами попытки решить задачи, вне зависимости от правильности. Кроме этого, измерялось чувство контроля следующими оценками по шкале от 0 до 10:

У меня полный контроль над своей жизнью.
У меня полный контроль над моей профессиональной карьерой.
Я контролирую все плохое, что происходит в моей жизни.
Я контролирую все хорошее, что происходит в моей жизни.

Результаты показали, что люди, нарисовавшие свое генеалогическое дерево, чуть-чуть, но статистически значимо, больше произвели правильных ответов. Значительно больше они пытались решить задачи. Они также полагали, что контроля в жизни у них значительно больше.

И еще одно исследование – теперь участникам предлагалось подумать либо а) о друзьях, б) о родичах, живших в 15 веке, или в) о родственниках, поныне живущих. И опять, как и в первом эксперименте, никакой существенной разницы между родственниками, живыми либо почившими столетия назад в оценке контроля над своей жизнью или качеством решения интеллектуальных задач выявлено не было. Зато куда превосходило показатели тех, кто думал о друзьях. Дизайн этого эксперимента ставил целью проверить, не возникает ли эффект как реакция на людей, которые нам нравятся. Мне было очень интересно узнать о существенной разнице в результатах между родственниками и друзьями. Воистину, каков бы ни был вам друг, родная кровь все таки существенно отлична в своих проявлениях.

А что, если мы думаем о родственниках не очень хорошо? Психологи предложили людям подумать и об этом: в одном случае, об их родственниках (в половине случаях – о положительных качествах, и в половине – об отрицательных), и точно также о себе самом.  В результате, по итогам интеллектуальных тестов, родственники “победили” всех остальных – причем независимо от того, думали о них хорошо или плохо.

Напоминание нам о родственниках несет позитивный психологический эффект. Этот эффект не зависит ни о того, видели ли мы этого родственника, или нет, жил ли он триста либо двадцать лет назад,  думаем мы о нем хорошо, или нет. Эффект проявляется в улучшении интеллектуальных способностей, что было показано в этих экспериментах. Остается еще выяснить, каков эффект в других сферах – в области творческого мышления, социального поведения, принятия решений, и других.

Как мы можем это практически применить? В условиях, когда требуется лучшее интеллектуальное функционирование – при решении каких-то задач, на экзаменах, при стрессе, в ситуациях, когда мы не очень уверенны и других, аналогичных случаях – надо подумать о нашем дедушке или бабушке.

Fischer, P., Sauer, A., Vogrincic, C., & Weisweiler, S. (2010). The ancestor effect: Thinking about our genetic origin enhances intellectual performance. European Journal of Social Psychology.

Фото с сайта The Lost Passport Photo Gallery.