การศึกษาทางพันธุกรรมพบว่าผู้ออกกำลังกายไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง
ใช้หรือสูญเสียมันนักไตรกีฬา การศึกษาใหม่ชี้ว่ากล้ามเนื้อไม่มีความจำระยะยาวในการออกกำลังกาย เช่น วิ่ง ปั่นจักรยาน และว่ายน้ำ สุภาษิตโบราณที่ว่าเมื่อคุณมีรูปร่างที่สมส่วนแล้ว การกลับมาฟิตอีกครั้งก็อาจกลายเป็นตำนาน อย่างน้อยสำหรับนักกีฬาที่มีความอดทนนักวิจัยในสวีเดนรายงานในวันที่ 22 กันยายนในPLOS Genetics
“เราท้าทายคำพูดที่ว่ากล้ามเนื้อของคุณสามารถจำการฝึกครั้งก่อนได้” Maléne Lindholm จากสถาบัน Karolinska ในสตอกโฮล์มกล่าว แต่แม้ว่ากล้ามเนื้อจะลืมการออกกำลังกายแบบใช้ความอดทน นักวิจัยกล่าวว่าส่วนอื่นๆ ของร่างกายอาจจำได้ และนั่นอาจทำให้การฝึกขึ้นใหม่ง่ายขึ้นสำหรับผู้ที่เคยมีรูปร่างมาก่อน
การฝึกความอดทนนั้นดีต่อร่างกายอย่างน่าอัศจรรย์ การหดตัวของกล้ามเนื้อที่อ่อนแอนั้นคงอยู่เป็นเวลานาน เช่นเดียวกับในระหว่างการขี่จักรยาน โปรตีนจะเปลี่ยน ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญ สิ่งนี้แปลเป็นกล้ามเนื้อที่ประหยัดพลังงานมากขึ้นซึ่งสามารถช่วยป้องกันความเจ็บป่วยเช่นโรคเบาหวานโรคหลอดเลือดหัวใจและมะเร็งบางชนิด คำถามคือ การปรับปรุงเหล่านั้นจะอยู่ได้นานแค่ไหน?
งานก่อนหน้าในหนูแสดงให้เห็นว่ากล้ามเนื้อ “จำ” การฝึกความแข็งแรง ( SN: 9/11/10, p. 15 ) แต่แทนที่จะทำให้กล้ามเนื้อมีประสิทธิภาพมากขึ้น ท่าออกกำลังกายแบบสควอทและวิดพื้นจะทำให้กล้ามเนื้อใหญ่ขึ้นและแข็งแรงขึ้น กล้ามเนื้อจะขยายใหญ่ขึ้นเมื่อมีการพัฒนานิวเคลียสมากขึ้น นิวเคลียสที่มากขึ้นนำไปสู่การผลิตโปรตีนที่สร้างเส้นใยกล้ามเนื้อมากขึ้น เซลล์จะรักษานิวเคลียสส่วนเกินไว้แม้หลังจากหยุดออกกำลังกายเป็นประจำ เพื่อให้โปรตีนทำได้ง่ายเมื่อเริ่มฝึกความแข็งแรงอีกครั้ง Kristian Gundersen นักสรีรวิทยาจากมหาวิทยาลัยออสโลในนอร์เวย์กล่าว เนื่องจากการฝึกความอดทนมีผลกับกล้ามเนื้อต่างกัน นักวิทยาศาสตร์จึงไม่แน่ใจว่าเซลล์จะจำมันได้หรือไม่
เพื่อตอบคำถามนั้น ทีมของ Lindholm ได้เรียกใช้อาสาสมัครผ่านการทดลองฝึกความอดทน 15 เดือน ในช่วงสามเดือนแรก อาสาสมัคร 23 คนฝึกฝนสี่ครั้งต่อสัปดาห์ เตะขาเดียว 60 ครั้งต่อนาทีเป็นเวลา 45 นาที อาสาสมัครพักขาอีกข้าง ทีมของ Lindholm ได้ทำการตรวจชิ้นเนื้อกล้ามเนื้อก่อนและหลังช่วงสามเดือนเพื่อดูว่ากิจกรรมของยีนเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรกับการฝึก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิทยาศาสตร์มองหาการเปลี่ยนแปลงในจำนวน mRNAs (แบบแปลนสำหรับโปรตีน) ที่ยีนแต่ละตัวสร้างขึ้น ยีนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในระดับสูงสุดในกิจกรรมด้วยการฝึก
ในการติดตามผล หลังจากที่ผู้เข้าร่วมหยุดการฝึกเป็นเวลา 9 เดือน นักวิทยาศาสตร์ได้ตัดชิ้นเนื้อกล้ามเนื้อจากต้นขาของอาสาสมัคร 12 คนอีกครั้ง แต่ไม่พบความแตกต่างที่สำคัญใดๆ ในรูปแบบกิจกรรมของยีนระหว่างขาที่ฝึกมาก่อนหน้านี้กับขาที่ไม่ได้ฝึก “ผลการฝึกสันนิษฐานว่าหายไป” ลินด์โฮล์มกล่าว หลังจากการฝึกซ้อมอีก 3 เดือน คราวนี้ทั้งสองขา นักวิจัยไม่เห็นความแตกต่างระหว่างขาที่ฝึกมาก่อนหน้านี้กับขาที่ยังไม่ได้ฝึก
ในขณะที่การศึกษานี้ไม่พบหน่วยความจำของกล้ามเนื้อสำหรับความอดทน
หลักฐานที่มีอยู่ส่วนใหญ่เป็นประวัติการณ์ – มันอาจง่ายกว่าสำหรับอดีตนักกีฬาที่จะพร้อมสำหรับไตรอะทาลอน นักวิจัยกล่าว ผลลัพธ์ใหม่นี้ “ไม่มีผลต่อหน่วยความจำที่เป็นไปได้ในระบบอวัยวะอื่น” Gundersen กล่าว ระบบหัวใจและระบบหัวใจและหลอดเลือดสามารถจดจำและฟื้นระดับความฟิตก่อนหน้านี้ได้ง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น เขากล่าว
แม้แต่ภายในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ เซลล์ภูมิคุ้มกัน หรือสเต็มเซลล์ก็อาจมีหน่วยความจำบางส่วนที่ไม่พบในการศึกษานี้ นักสรีรวิทยาการออกกำลังกายระดับโมเลกุล Monica Hubal จากมหาวิทยาลัยจอร์จ วอชิงตัน ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าวเสริมว่า ความเชื่อมโยงที่ได้รับการฝึกมาอย่างดีระหว่างเส้นประสาทและกล้ามเนื้อก็อาจช่วยให้หายไปได้ นักกีฬามีรูปร่างเร็วกว่าคนที่ไม่เคยออกกำลังกายมาก่อน “พวกเขารู้วิธีออกกำลังกาย และรู้สึกอย่างไร” ลินด์โฮล์มกล่าว “สมองของคุณรู้ดีถึงวิธีกระตุ้นกล้ามเนื้อของคุณ คุณอย่าลืมว่าต้องทำอย่างไร”
ทีมของ Miska ค้นพบว่าการลบยีนบางตัวของ piRNAs นั้นมาพร้อมกับเครื่องหมาย epigenetic อีกประเภทหนึ่งซึ่งเป็นกลุ่มเมธิลที่ติดอยู่กับโปรตีนฮิสโตน ฮิสโตนสพูลดีเอ็นเอเพื่อให้พอดีกับเซลล์ และยังช่วยควบคุมว่ายีนทำงานอย่างไร เครื่องหมายฮิสโตนที่เชื่อมโยงกับยีนที่ปิดใช้งาน piRNA เป็นที่ทราบกันดีว่าสามารถย้อนกลับกิจกรรมของยีนได้ ในเวิร์มนั่นอาจเพียงพอสำหรับการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวร
นักวิทยาศาสตร์กำลังเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับโมเลกุลเกี่ยวกับวิธีที่ piRNAs นำยีนเข้าสู่ภาวะล็อกดาวน์ เนื่องจากอาร์เอ็นเอเป็นสารพันธุกรรม จึงสามารถจับคู่กับลำดับตัวอักษรดีเอ็นเอเฉพาะได้ เซลล์อาจมี piRNA หลายแสนตัว โดยแต่ละเซลล์มีหน่วย RNA หรือนิวคลีโอไทด์รวมกันที่ไม่ซ้ำกัน 24 ถึง 32 หน่วย Haifan Lin นักชีววิทยาเซลล์ต้นกำเนิดจากมหาวิทยาลัยเยลกล่าว ลำดับของ piRNA นั้นเหมือนกับที่อยู่ในจดหมายที่ระบุตำแหน่งที่โปรตีนที่เรียกว่า Piwi ควรคัดเลือกโปรตีนที่ทำการดัดแปลง epigenetic Lin และเพื่อนร่วมงานรายงานในDevelopmental Cell เมื่อวัน ที่ 11 มีนาคม ในการศึกษาแมลงวันผลไม้ Lin ศึกษาเช่นเดียวกับในหนอน โปรตีนดัดแปลงจะเกาะกลุ่มเมทิลไว้บนฮิสโตน แต่ Lin คิดว่า piRNAs อาจควบคุมเอ็นไซม์ DNA methylation ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทำนองเดียวกัน รวมทั้งมนุษย์ด้วย
Miska รู้สึกประทับใจและกังวลเล็กน้อยที่ piRNAs นั้นดูเหมือนจะจับยีนไว้ได้ “นี่คือสิ่งที่น่าทึ่ง แต่ฉันก็พบว่ามันน่ากลัวมากเช่นกัน” เขากล่าว
