To tvillinger, samme gener, ulik hjernealder. Forskjellen lå i beina.

Et tiårig tvillingstudie fant at kraften i beina var en sterkere markør for hjernehelse enn både grepsstyrke og lungefunksjon. Nå begynner forskerne å forstå hvorfor.

Kortversjonen

• I et tiårig tvillingstudie hadde søsteren med mest kraft i beina den langsomste kognitive aldringen ti år senere.
• En forskjell på 40 watt i beinkraft tilsvarte omtrent 3,3 års forskjell i kognitiv aldring.
• Verken grepsstyrke, lungefunksjon eller muskelmasse i beina kunne forutsi det samme. Det var kraften i beina som bar funnet.
• De klareste effektene på beinstyrke kommer fra tung trening av de store muskelgruppene i underkroppen, som knebøy, markløft og beinpress.

324 kvinnelige tvillinger ble fulgt i ti år av forskere ved King's College London, 127 av dem eneggede og 197 toeggede. Styrken i designet ligger i parene: forskerne sammenlignet søstre der den ene hadde mer kraft i beina enn den andre, og undersøkte i tillegg hjernene til et utvalg eneggede par, som deler hvert eneste gen. Slik kunne de langt på vei skille beinkraftens betydning fra genenes.

Svaret overrasket mange. Tvillingen med mest kraft i beina ved starten av studien hadde langsommere kognitiv aldring ti år senere, målt både i tester og i hjernens grå substans. I studiens tall tilsvarte en forskjell på 40 watt i beinkraft omtrent 3,3 års forskjell i kognitiv aldring.

Grå substans er hjernevevet der mesteparten av tenkningen skjer, og mengden av det henger tett sammen med hvor godt hjernen fungerer i hverdagen: hukommelse, konsentrasjon og evnen til å løse problemer. At beinstyrke kunne forutsi mengden grå substans ti år senere, var et av de sterkeste funnene i studien.

Det som gjorde funnet spesielt interessant, var hva som ikke kunne forutsi det samme. Verken grepsstyrke, lungefunksjon eller mengden muskelmasse i beinet viste noen tilsvarende sammenheng. Det var kraften i beina, evnen til å skape effekt, som bar funnet.

En del av forklaringen er trolig ren størrelse. Beina inneholder noen av kroppens største muskelgrupper, og når disse musklene trenes, produserer de en større mengde signalstoffer enn mindre muskler kan.

Disse signalstoffene kalles myokiner, og flere av dem har vist seg å påvirke hjernen direkte. BDNF, et protein som støtter nye forbindelser mellom hjerneceller og overlevelsen av nerveceller, kan krysse blodhjernebarrieren. Metaanalyser viser at nivået i blodet øker etter enkeltøkter og etter regelmessig utholdenhetstrening, mens dokumentasjonen for en varig økning etter styrketrening foreløpig er svakere.

BDNF er ikke alene om denne jobben. Flere andre signalstoffer fra musklene ser ut til å krysse fra blodet og inn i hjernen, der de bidrar til nye hjerneceller og bedre kommunikasjon mellom dem. Ett av dem har i forsøk vist seg å øke etter løping, og har samtidig vist seg å bedre hukommelsen i hjernens eget minnesenter.

Beintrening påvirker også blodårene. Store muskelgrupper som jobber tungt krever mye blodgjennomstrømning, og over tid bedrer dette karhelsen i hele kroppen, inkludert de små blodårene som forsyner hjernen med oksygen og næring.

Studien er gjort utelukkende på kvinner, noe som gjør funnene ekstra relevante for Menos lesere. Mye av forskningen på trening og hjernehelse har historisk tatt utgangspunkt i menn, og denne studien er et av få eksempler der kvinner alene er i sentrum.

For kvinner i overgangsalderen er dette ekstra relevant. Mange opplever at styrken blir vanskeligere å holde på i årene når østrogennivået faller, samtidig som risikoen for kognitiv svekkelse øker med alderen. De to prosessene henger trolig tettere sammen enn tidligere antatt.

Forskerne bak tvillingstudien pekte selv på at selv enkle tiltak, som mer gange, kan bedre beinstyrken over tid. Men de klareste effektene i forskningslitteraturen kommer fra tung styrketrening av de store muskelgruppene i underkroppen.

Øvelser som knebøy, utfall, markløft og beinpress trener nettopp disse store muskelgruppene, og egner seg godt til å bygges opp gradvis med økende belastning. I tillegg passer øvelser som step-up og utfallsvarianter godt, siden de også trener balanse og stabilitet, to funksjoner som selv henger sammen med hjernehelse.

Som med annen styrketrening er det belastningen som driver effekten. Vekten bør oppleves tung mot slutten av settet, og økes gradvis etter hvert som kroppen tåler mer. To til tre økter i uken, med fokus på de store muskelgruppene i beina, er et fornuftig utgangspunkt.

Tvillingene i studien delte oppvekst og mye av det samme livet, og de eneggede delte hvert eneste gen. Studien kan ikke si at beinkraften var årsaken, det understreker forskerne selv. Men den kunne forutsi noe: søsteren med mest kraft i beina fra start hadde i snitt den yngste hjernen ti år senere.

Kilder

• Steves m.fl., «Kicking Back Cognitive Ageing: Leg Power Predicts Cognitive Ageing after Ten Years in Older Female Twins», Gerontology, 2016, DOI 10.1159/000441029 (324 kvinnelige tvillinger, TwinsUK-registeret, King's College London)
• Moon m.fl., Cell Metabolism, 2016, DOI 10.1016/j.cmet.2016.05.025 (cathepsin B, signalstoff fra muskel som i forsøk øker etter løping og bedrer hukommelsen via hippocampus)
• Pan m.fl., Neuropharmacology, 1998, PMID 9886678 (BDNF kan krysse blodhjernebarrieren)
• Dinoff m.fl., PLOS ONE, 2016, DOI 10.1371/journal.pone.0163037 og Dinoff m.fl., European Journal of Neuroscience, 2017, PMID 28493624 (metaanalyser av trening og BDNF i blod)