डोपामिन, BDNF आणि विजेच्या लहरी: व्यायामानंतर मेंदूत नेमकं काय घडतं?

कधी विचार केलाय का? की फक्त काही मिनिटांची शारीरिक हालचाल तुमच्या मेंदूमध्ये चक्क विजेच्या लहरी निर्माण करू शकते? हो, हे खरं आहे. याच लहरी तुमच्या विसरभोळ्या मेंदूला अतिशय वेगवान बनवू शकतात.

स्मरणशक्ती ही खरंच मोठी अजब गोष्ट आहे. कधी महत्त्वाच्या माणसाचं नाव ओठावर असूनही आठवत नाही, तर कधी दुकानात गेल्यावर सामानाची यादीच डोक्यातून गायब होते.

मग ती परीक्षेची धाकधूक असो किंवा मुलाखतीचा तणाव. एका क्षणी असलेली माहिती दुसऱ्या क्षणी कापरासारखी उडून जाते. पण आता विज्ञानाने यावर एक साधा आणि सोपा तोडगा शोधला आहे.

कोणतीही नवीन गोष्ट शिकताना ती चटकन लक्षात राहण्यासाठी व्यायामाचा मोठा फायदा होतो. काही मिनिटं सायकल चालवणे किंवा वेगाने चालणे तुमच्या मेंदूला त्वरित चालना देऊ शकते. संशोधनातून असे सिद्ध झाले आहे की, नियमित कार्डिओ किंवा एरोबिक व्यायामामुळे माहिती लक्षात ठेवण्याची क्षमता वाढते.

व्यायामामुळे बुद्धिमत्ता तल्लख होते हे बऱ्याच काळापासून सिद्ध झाले आहे. जसं मी माझ्या "Live Well for Longer" या न्यूजलेटर कोर्समध्ये सांगितलं होतं, शारीरिक हालचालींमुळे आपली कार्यक्षमता सुधारते. शिवाय मेंदूचे जे भाग वाढत्या वयानुसार कमकुवत होतात. त्यांना बळकटी मिळते ज्यामुळे स्मरणशक्ती कमी होण्याचा वेग मंदावू शकतो.

शारीरिक व्यायामामुळे आपल्या मेंदूतील स्मृतीसाठी अत्यंत महत्त्वाचा भाग 'हिप्पोकॅम्पस' (Hippocampus) मजबूत होतो. त्यामुळे याचा आपल्या स्मरणशक्तीवर सकारात्मक परिणाम होतो. संशोधनात असे दिसून आले आहे की, आठवड्यातून काही वेळा मध्यम स्वरूपाचा व्यायाम केल्याने हिप्पोकॅम्पसचा आकार वाढतो.

तसेच व्यायामाची वेळही महत्त्वाची असते. काहीतरी नवीन शिकल्यानंतर लगेच व्यायाम करण्याऐवजी 4 तासांनी चालण्याचा व्यायाम केल्यास माहिती जास्त काळ लक्षात राहते. याउलट, फक्त स्ट्रेचिंग केल्याने स्मरणशक्तीत कोणतीही वाढ दिसून आली नाही.

व्यायामामुळे स्मरणशक्ती नक्की कशी वाढते हे समजून घेणं शास्त्रज्ञांसाठी आतापर्यंत कठीण होतं. पण एका नवीन संशोधनाने नेमकं हेच गुपित शोधण्याचं उद्दिष्ट ठेवलं आहे.

युनिव्हर्सिटी ऑफ आयोवामधील संशोधकांनी 14 लोकांच्या मेंदूचा व्यायाम केल्यानंतर लगेच त्यांचा अभ्यास केला. तेव्हा त्यांना मेंदूच्या पेशींमध्ये विजेच्या छोट्या लहरी धावताना दिसल्या. या लहरींना 'ब्रेन रिपल्स' (Brain ripples) म्हणतात. संशोधक मिशेल वॉस सांगतात की, जेव्हा अनेक पेशी एकत्र सक्रिय होतात, तेव्हा या लहरी निर्माण होतात. आपण जेव्हा झोपतो किंवा शांत विश्रांती घेतो, तेव्हा मेंदू आठवणी साठवण्यासाठी याच लहरींचा वापर करतो.

(अभ्यासात सहभागी झालेल्या सर्व व्यक्तींना औषधांना प्रतिसाद न देणारा फिट्सचा आजार होता. मात्र या संशोधनात मेंदूच्या केवळ निरोगी भागांचेच निरीक्षण करण्यात आले, जिथे विद्युत लहरींची निर्मिती सामान्यपणे होत होती.)

संशोधकांच्या पथकाने व्यायामानंतर सहभागींच्या मेंदूचे निरीक्षण केले. त्यांना असे आढळले की, व्यायामानंतर "हिप्पोकॅम्पस" आणि त्याच्याशी जोडलेल्या इतर भागांमध्ये या लहरींचे प्रमाण वाढले आहे. मेंदूची माहिती साठवण्याची प्रक्रिया यामुळे अधिक वेगवान आणि मजबूत होते, असे संशोधकांचे मत आहे.

मिशेल वॉस सांगतात की, "या लहरी मेंदूच्या इतर भागांमधील हालचालींशी अत्यंत अचूकपणे ताळमेळ राखत होत्या."

डॉ. वॉस यांच्या टीमने अशा न्यूरोसर्जनसोबत काम केले, जे फिट्सच्या शस्त्रक्रियेसाठी रुग्णांच्या मेंदूतील विद्युत हालचालींवर लक्ष ठेवत होते. या रुग्णांच्या मेंदूमध्ये तात्पुरते "इलेक्ट्रोड्स" बसवण्यात आले होते ज्यामुळे व्यायाम करण्यापूर्वी आणि व्यायाम केल्यानंतर मेंदूमध्ये नक्की काय घडते, हे शास्त्रज्ञांना प्रत्यक्ष पाहता आले. जरी या प्रयोगादरम्यान रुग्णांनी कोणतीही नवीन गोष्ट शिकली नव्हती तरीही जुन्या संशोधनानुसार या "ब्रेन रिपल्स" आठवणी पक्क्या करण्यासाठी अत्यंत महत्त्वाच्या मानल्या जातात.

डॉ. वॉस म्हणतात, "मानवी मेंदू नक्की कसा काम करतो, हे समजून घेण्याची ही एक सुवर्णसंधीच आहे. कारण याद्वारे आपण मेंदूतील विद्युत लहरींचे थेट मोजमाप करू शकलो, जे मेंदूच्या कार्याची खरी ओळख आहे." या "ब्रेन रिपल्स" इतक्या वेगाने येतात की साध्या मेंदू स्कॅनमध्ये त्या कधीच दिसत नाहीत. म्हणूनच व्यायामाचा मेंदूच्या विद्युत हालचालींवर नक्की काय परिणाम होतो हे थेट दाखवणारे हे पहिलेच संशोधन ठरले आहे.

डॉ. वॉस यांच्या मते, हे एक वैज्ञानिक पुरावा आहे की, एखादी गोष्ट शिकल्यानंतर लगेच व्यायाम केल्यावर ती अधिक चांगल्या प्रकारे का लक्षात राहते. विशेष म्हणजे, मेंदूतील या लहरी वाढवण्यासाठी फक्त थोडा वेळ केलेला व्यायामही पुरेसा ठरला. याचाच अर्थ अगदी कमी वेळ केलेली हालचाल देखील तुमची स्मरणशक्ती वाढवण्यासाठी फायदेशीर ठरू शकते.

डॉ. वॉस यांना आशा आहे की, या संशोधनामुळे व्यायामाकडे बघण्याचा लोकांचा दृष्टिकोन बदलेल. हे संशोधन आपल्याला वाढत्या वयासोबत येणाऱ्या मानसिक बदलांचा सामना करण्यासही मदत करू शकते. स्मृतीसाठी महत्त्वाचे असलेले मेंदूचे भाग मजबूत केल्यामुळे वाढत्या वयात होणारा विसरभोळेपणा किंवा बुद्धीची होणारी झीज रोखण्यासाठी हे एक मोठे सुरक्षा कवच ठरू शकते.

त्याचबरोबर आपल्याला हेदेखील माहीत आहे की, थोडा वेळ पण नियमितपणे केलेला व्यायाम शरीर आणि मेंदूसाठी इतर अनेक फायदे देतो. संशोधनानुसार, फक्त एकदा केलेला व्यायाम तुमची एकाग्रता त्यानंतरच्या 2 तासांपर्यंत वाढवू शकतो. इतकंच नाही तर व्यायामामुळे शरीरातील 'डोपामिन' सारख्या आनंदी संप्रेरकांची पातळी लगेच वाढते ज्यामुळे आपल्याला उत्साही वाटते.

दुसऱ्या एका ताज्या संशोधनात असं समोर आलं आहे की, आपण जितका जास्त व्यायाम करू आणि जितके अधिक फिट राहू, तितकाच जास्त फायदा आपल्या मेंदूला प्रत्येक व्यायामानंतर मिळत राहतो. कोणतीही शारीरिक हालचाल फायदेशीर असतेच पण या अभ्यासामुळे हे सिद्ध झालंय की, आपण जितके जास्त सक्रिय राहू तितकाच मेंदूला होणारा फायदा वाढत जातो.

असे घडण्याचे कारण म्हणजे चांगली शारीरिक क्षमता आणि स्नायूंचे प्रमाण शरीराला "BDNF" नावाचे एक महत्त्वाचे प्रोटीन तयार करण्यास मदत करते. हे प्रोटीन मेंदूमध्ये नवीन कनेक्शन तयार करण्यासाठी अत्यंत आवश्यक असते ज्यामुळे तुमची बुद्धी अधिक तल्लख होते.

नेहमी सक्रिय राहण्यासाठी हे एक उत्तम कारण आहे, कारण तुम्ही जितका जास्त सराव कराल तितकाच प्रत्येक वेळी तुम्हाला अधिक फायदा मिळेल," असे युनिव्हर्सिटी कॉलेज लंडनच्या संशोधक फ्लॅमिनिया रॉन्का सांगतात. त्या पुढे म्हणतात, "जर तुम्ही किमान 6 आठवडे नियमित व्यायाम केला तर त्यानंतरच्या प्रत्येक सेशनमधून तुमच्या मेंदूला आणि शरीराला मिळणारे फायदे कितीतरी पटीने वाढतील."

बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन.