После травмы, рождения ребенка и множества других обстоятельств профессиональным спортсменам порой приходится на время прекращать тренировки. При этом без нагрузки мышцы атрофируются – миоциты сокращаются в объеме, поскольку для поддержания низкого уровня физической активности требуется меньше органелл и цитоплазмы. Тем не менее, если атлеты решают вернуться в спорт и возобновляют тренировки, физическая форма возвращается сравнительно быстро. Им требуется меньше времени, чтобы увеличить объем мышц, силу и выносливость, чем новичкам. ​

''Мышечные волокна'' – клетки, образующие мышечную ткань, очень длинные (до 20 см) и тонкие (до 100 мкм). Обычно их длина равна длине мышцы. Кроме того, мышечные волокна содержат много ядер — это одни из немногих многоядерных клеток у позвоночных животных.  

<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed" style="max-width:650px">'''Подробное описание исследования'''<div class="mw-collapsible-content">В опытах на мышах, чтобы нагрузить мышцу голени '''e'''xtensor '''d'''igitorum '''l'''ongus ('''EDL''') - длинный разгибатель пальцев, они частично удалили другую мышцу - tibialis anterior muscle (лат.), или переднюю большеберцовую. Так как частично удаленная мышца действует в том же направлении, что и изучаемая, в результате операции EDL получила дополнительную нагрузку. ​

Через разные сроки после операции ученые пронаблюдали, что происходит с мышцей. За 21 день мышечные волокна в EDL стали заметно толще: площадь поперечного сечения увеличилась на 35%. Но эти изменения оказались не единственными. В мышечных клетках-волокнах стало на 54% больше ядер. Причем, как показал анализ, увеличение числа ядер по времени предшествовало росту толщины. Ядра начали умножаться на шестой день усиленной нагрузки на мышцы, и их число стабилизировалось на 11-й день. А толщина волокна стала расти на девятый день и остановилась на 14-й.

С другой группы мышей проделали все то же самое и наблюдали за ними две недели. На 14-й день после операции в мышечных волокнах стало на 37% больше ядер, а толщина волокон увеличилась на 35%. После этого биологи имитировали прекращение тренировки мышцы – для этого они просто перерезали идущий к ней нерв. В течение следующих 14 дней мышца атрофировалась: толщина волокон уменьшилась на 40% от наибольшего значения. А число дополнительных ядер осталось на прежнем уровне.</div></div>

Научный эксперимент показал, что рост мышечной массы при тренировке – следствие увеличенного числа ядер в мышечных клетках. Больше ядер означает больше работающих генов, которые управляют синтезом большего количества сократительных белков мышцы – актина и миозина. Это изменение надолго – дополнительные ядра не исчезли даже после трех месяцев мышечной атрофии. Последний результат был неожиданным, поскольку предполагалось, что лишние ядра вскоре будут уничтожены путем апоптоза, однако этого не произошло. Ядра просто снижали функциональную активность и пребывали в "режиме ожидания".

Другой важный практический вывод – [[анаболические стероиды]], которые принимают для гипертрофии мышц. Действуют они по такому же механизму, как и усиленные тренировки – увеличивают количество ядер. Это значит, что их допинговый эффект фактически постоянный, а не временный, как полагают многие, потому что созданные под их влиянием ядра не исчезают.  

В эксперименте<ref>http://jp.physoc.org/content/early/2013/10/28/jphysiol.2013.264457.abstract?sid=fc585eb9-d0f2-4f02-b305-47b497396819</ref> было показано, что кратковременное введение анаболических стероидов ([[тестостерона пропионат|тестостерон пропионат]] в течение 2 недель мышам) сопровождается формированием долгосрочной клеточной памяти. Возобновление физической нагрузки даже после длительного периода отдыха (3 месяца, что составляет более 10% от продолжительности жизни мышей) приводит к более быстрому росту мускулатуры и более высокой скорости деления ядер в опытной группе, по сравнению с животными не получавшими анаболические стероиды.

Подобным эффектом обладают [[гормон роста]] и [[инсулиноподобный фактор роста]].