مقارنة زمنية للاستجابة المصلية لعامل التغذية العصبي المشتق من الدماغ (BDNF) بعد التمارين متقطعة عالية الشدة وتمارين مستمرة معتدلة ومنخفضة الشدة في رجال شباب أصحاء

لماذا قد تُحسّن التمارين القصيرة والشديدة أداء الدماغ

يمارس كثير من الناس التمارين للحفاظ على اللياقة، لكن العلماء مهتمون أيضاً بكيفية تأثير التمارين على ضبط أداء الدماغ. تطرّق هذا البحث إلى بروتين طبيعي يُدعى عامل التغذية العصبي المشتق من الدماغ (BDNF)، الذي يساعد الخلايا العصبية على النمو والتواصل والبقاء بصحة جيدة. طرح الباحثون سؤالاً بسيطاً لكنه مهمّاً: هل تغيّر أنواع الجري المختلفة مستويات BDNF في الدم بنفس الطريقة على مدار الساعة بعد التمرين، أم أن الشدة لها دور؟

«سماد» لخلية الدماغ

يوصف BDNF أحياناً بأنه بمثابة سماد لخلايا الدماغ. ترتبط المستويات الأعلى بتحسن التعلم والذاكرة والمزاج، وقد تساعد في الحماية من أمراض مثل الخرف وباركنسون. ويُعدّ التمرين واحداً من أكثر الوسائل موثوقية لرفع BDNF مؤقتاً، لكن الدراسات السابقة غالباً ما أخذت عينة دم واحدة فقط بعد التمرين، مما صعّب معرفة متى يبلغ BDNF ذروته الحقيقية أو كم يستمر مرتفعاً. كما اختلفت النتائج باختلاف شدة التمرين وكيفية قياس BDNF وموعد أخذ العينات.

ثلاث طرق للجري، ومجموعة واحدة من المتطوعين

لفك تشابك هذه التأثيرات، جند الباحثون 12 رجلاً شباباً أصحاء أكملوا ثلاث جلسات جري بترتيب عشوائي، مفصولة بأسبوع بين كل جلسة. كانت الأولى تمريناً مستمراً منخفض الشدة: جري ثابت لمدة 30 دقيقة عند نصف أقصى سرعة هوائية لكل فرد. والثانية تمريناً مستمراً معتدلاً عند 70% من تلك السرعة. والثالثة كانت تمرين فترات عالي الشدة: تكرار دفعات جري لمدة 15 ثانية بأقصى ما لديهم عند سرعة تفوق قليلاً أقصى سرعتهم الهوائية، تليها 15 ثانية راحة، منظمة على أربع مجموعات خلال 30 دقيقة. قبل وبعد كل جلسة، سحب الفريق الدم سبع مرات على مدار ساعة وقيَّم كل من BDNF واللاكتات، وهي مادة ترتفع بسرعة أثناء التمارين الشاقة ويمكن أن تعمل كإشارة إلى الدماغ.

ماذا حدث للإشارات المرتبطة بالدماغ بعد التمرين

أنتجت الجلسات الثلاث نماذج مختلفة بوضوح. خلال وبعد جلسة الفترات الأصعب، كانت معدلات ضربات القلب ومستويات اللاكتات أعلى بكثير مما كانت عليه أثناء الجري المستمر الأسهل. وتبع BDNF نفس النمط: فقط فترات الشدة العالية تسببت في قفزة كبيرة في BDNF في الدم. ارتفعت المستويات فوراً بعد التمرين، وبلغت ذروتها نحو 15 دقيقة أثناء التعافي، ثم انخفضت ببطء عائدةً نحو القيمة الابتدائية بحلول 60 دقيقة. بالمقابل، في الجري المستمر منخفض ومعتدل الشدة، لم يتحرك BDNF تقريباً عن خط الأساس في أي نقطة زمنية. وهذا يعني أن أخذ عينة واحدة «بعد التمرين» قد يفوت بسهولة الذروة الحقيقية، وأن الشدة وبنية الفترات تشكلان استجابة الدماغ بشكل قوي.

لماذا قد تهم الشدة واللاكتات

يقترح المؤلفون أن تمرين الفترات المرهق خلق «صدمة» بيولوجية أقوى للجسم، بما في ذلك مستويات لاكتات أعلى بكثير، والتي قد تساعد في تحفيز إفراز BDNF. تشير دراسات على حيوانات وبشر إلى أن اللاكتات يمكن أن تنتقل من العضلات إلى الدماغ، حيث تُستخدم كوقود وقد تُشغّل جينات تزيد من إنتاج BDNF. ومن المثير للاهتمام أن الجري المتوسط المستمر رفع اللاكتات إلى حد ما، لكنه لم يكن كافياً لتحريك BDNF، مما يوحي بأنه قد يكون هناك عتبة من الإجهاد لازمة قبل أن يستجيب نظام دعم نمو الدماغ بقوة. في الوقت نفسه، وجدت الدراسة اختلافات كبيرة بين الأفراد، وهناك عدة قيود تصميمية—مثل اختبار رجال شباب فقط، وقياس BDNF في المصل فقط، وعدم التحكم الصارم في النظام الغذائي—تعني أن النتائج لا يمكن تعميمها بعد على الجميع.

ماذا يعني هذا للتمارين اليومية

بالنسبة للشخص العادي، تشير هذه النتائج إلى أن تمارين الفترات القصيرة جداً والشديدة قد تمنح الدماغ دفعة أقوى قصيرة الأمد من الإشارات الداعمة للنمو مقارنة بالجري الأطول والأسهل لنفس المدة. القفزة مؤقتة وتدوم أقل من ساعة، لكن تكرارها بما يكفي قد يساهم مع الوقت في تحسين صحة الدماغ ووظيفته. مع ذلك، فتمارين الفترات عالية الشدة ليست مناسبة للجميع، خاصة من لديهم مشكلات صحية أو المبتدئين في التمرين. لا تثبت الدراسة أن هذه التغيرات قصيرة الأمد تترجم مباشرة إلى تحسن في التفكير أو المزاج، لكنها تضيف إلى الأدلة المتزايدة أن شدة التمرين—وليس فقط مدته—قد تهم للدماغ.

الاستشهاد: Birinci, Y.Z., Pancar, S., Şimşek, H. et al. Time-dependent comparison of serum BDNF responses following high-intensity interval exercise and moderate- and low-intensity continuous exercise in healthy young men. Sci Rep 16, 6821 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37728-z

الكلمات المفتاحية: تدريب فترات عالية الشدة, عامل التغذية العصبي المشتق من الدماغ, اللاكتات, التمارين وصحة الدماغ, شدة الجري