運動是良藥,透過身體鍛鍊,可以強身健體,還能延年益壽。不過,人們談論運動益處的時候,往往只會想到控制體重或增加肌肉之類的效果。但是,實際的觀察性研究早已證實,運動還會愉悅心情,增強幸福感。這樣的效果,是如何得到的?運動會影響大腦嗎?是的,斯坦福大學的科學家,透過培養馬拉松小鼠,發現了運動影響大腦活動的詳細機制。咱們現在就來介紹這項研究的要點。
最新1期的《自然》雜誌,發表了斯坦福大學醫學院研究團隊的論文。科學家們培養了2種小鼠,1種是不停跑步的馬拉松小鼠,1種是活動很少的久坐小鼠。將馬拉松小鼠的血液,轉移到久坐的小鼠體內。如果發現,久坐小鼠的神經炎症減少了,認知表現也得到了改善。由此證明,運動後的血液,不僅可以抑制炎症,還能影響大腦的功能。
科學家的研究過程,趣味十足。因為小鼠喜歡跑步,在籠中放置跑步輪,小鼠每晚可以跑4到6英里。相反,鎖上跑步輪,小鼠就只能在籠子裡溜達。經過這樣的培養,就訓練出了馬拉松小鼠,這類小鼠的代謝狀況,相當於人類中的25歲左右的年輕人。經過1個月的訓練,馬拉松小鼠大腦中的神經元和其他細胞的數量,就會大幅增加。
馬拉松小鼠訓練成功後,每隔3天就收集1次血液,將這些血液注射到久坐小鼠體內,每次的注射量,相當於小鼠總血量的7%到8%。同時,會抽取久坐小鼠的血液,注射到久坐小鼠體內,進行對照觀察。結果發現,那些接受馬拉松小鼠血液的久坐小鼠,擁有更多的可以產生神經元的細胞,這些細胞可以在海馬體內產生新的神經元。透過分析海馬體內的基因啟用情況後發現,有250個基因與炎症過程密切相關。接受馬拉松小鼠血液的久坐的小鼠,神經炎症水平更低。
科學家們對小鼠血液中的蛋白水平進行了檢查,結果表明,1種叫簇集素的蛋白,在馬拉松小鼠的血液中含量更高。簇集素是1種補體抑制劑,可以與大腦內皮細胞表面的受體結合,而內皮細胞會將炎症訊號傳送到大腦。因此,簇集素具有抗炎作用,而運動之後,血液中的簇集素水平增加,從而抑制炎症,並且改善大腦功能。
斯坦福科學家的研究結果,對於神經退行性疾病的治療具有重要的啟示。因為,此前的研究已經發現,阿爾茨海默病患者,大多數具有炎症。在此次的研究中,科學家招募了20名患有輕度認知障礙的阿爾茨海默病前期的受試者,經過為期6個月的有氧運動訓練,這些受試者血液中的簇集素水平得到了提高。由此說明,如果能夠找到增強或模擬簇集素的藥物,並且能夠使藥物與大腦內皮細胞表面的受體結合,就可能減緩阿爾茨海默病等神經退行性病變的程序。
看到這兒,您可能會感覺有點失望,藥物還在路上,現在怎麼辦呢?可以學馬拉松小鼠呀。讓身體活動起來,就可以提高簇集素水平,達到改善大腦功能的效果。說到運動,咱們順便再介紹另1項研究。最近,澳大利亞和德國的學者,聯合進行的研究表明,身體活動改善健康狀況的效果,主要取決於運動量。只有中度強度以上的運動,才能提高肌肉線粒體的含量,而線粒體是細胞內部能量轉化的場所,對機體的多種重要生物過程,發揮著關鍵作用。因此,需要按個人的身體情況,制定運動方案。通常的建議是,每週運動不少於5次,每次運動時間不少於45分鐘,活動強度是中等以上的有氧運動。
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