勤运动的小鼠大脑健康远超肥宅鼠,或可启发减缓人脑神经退化?

2017-11-03 12:02:00
DeepTech 深科技
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摘要:美国国家衰老研究所(National Institute on Aging)下属的神经科学实验室的研究员们在过去的几年里,一直在研究“跑步”会如何改变实验室内小动物们的大脑。他们去年曾在《神经图像》(NeuroImage)中发布了一篇重磅论文,首次发现连续跑了 1 个月转轮的成年小鼠脑中新生的神经元优于不运动的小鼠。

  随着我国人民生活水平越来越高,大家对身体健康也越来越重视。运动,作为一个成本极低的保持身体健康的手段,已经随着“夜跑打卡”、“广场舞”、“人人举铁”等全民现象普及开来。而最近一项有关运动对小鼠大脑健康的研究显示,运动不但大幅度增加了脑内神经元的数量,它也会改变神经元的形状和能力,很可能提高记忆力并减缓人脑神经退化疾病(阿尔兹海默症)的发展。


  相信很多人曾经听说过“人类一旦成年,大脑就不会产生新的神经细胞(神经元)”这种说法早已被证实是错误的。大脑,这个人体中最为重要的器官不是一成不变的。一种叫做神经发生(Neurogenesis)的机制专门负责产生新的神经元和神经元之间的连接,尤其在是负责思考和记忆的海马体中(这也是为什么学习新知识也有助于人脑健康)。不过,神经发生很容易受到多种生活习惯的影响,比如睡眠是否充足、压力是否过大、饮食是否健康,以及研究人员们所发现的——运动。

  美国国家衰老研究所(National Institute on Aging)下属的神经科学实验室的研究员们在过去的几年里,一直在研究“跑步”会如何改变实验室内小动物们的大脑。他们去年曾在《神经图像》(NeuroImage)中发布了一篇重磅论文,首次发现连续跑了 1 个月转轮的成年小鼠脑中新生的神经元优于不运动的小鼠。

  与不运动的“肥宅”小鼠相比,勤运动小鼠的新生神经元有着更多且更长的树突(Dendrite),即接受来自于其他神经元信号的入口。此外,这种树突多数指向了大脑中负责空间记忆,即我们对周围空间和如何达到所在空间的记忆区域——海马体。

  这种记忆力往往在阿尔兹海默症等神经退化疾病的初期就会开始退化消失。

  不过,虽然此项研究的成果惊人,但由于连续跑了一个月的小鼠相当于运动多年的人类,所以作为人类依据的意义不大。因此,研究人员们需要进行下一步研究,找出由运动带来的神经元“变异”是否会更早出现,甚至在开始运动后立刻出现。而在上个月的《科学报告》(Scientific Reports)中,研究人员给出了这一问题的答案——是的。

  为了避免雌性繁殖周期的影响,研究人员们培养了一群雄性成年小鼠进行为期一周的跑转轮实验。当他们对小鼠大脑进行解剖时,他们发现,仅仅运动一周的小鼠已经产生了比“肥宅”小鼠更多的新神经元。而如去年那些运动了一个月的小鼠一样,这群小数的神经元也更大,有着更长的树突,并且与海马体和大脑整体有着更多的连接。

  此外,运动小鼠的新神经元不但更强大,甚至还比肥宅小鼠的新神经元更“成熟”。这里的成熟指的是没有那么容易受到化学物质刺激,轻易地传送信号。

  研究人员表示,我们暂时还不知道这种不同的细胞结构和连接将意味着什么。毕竟这两项研究都没有关注运动与不运动小鼠之间思维和记忆力的区别。这两项研究证明的是,在运动的情况下所产生的脑细胞不但有数量上的区别,也有质量上的区别的,这种区别并且会在开始运动不久后就产生。此外,或许最重要的是,在运动下所产生新脑细胞会融入在神经退化疾病初期就会退化的区域,增加其体积。而这很有可能减缓这种绝症的进展速度。

  当然,在我们做出任何猜测之前,我们首先需要理解,这两项研究是在小鼠身上进行的。虽然过去有些神经学方面的研究隐约指出,运动对人脑的效果有着相似的作用,这些都是理论上面的猜测。不过,就算运动对我们的大脑没有好处,它对我们心血管以及整个身体健康还是好处多多的。 


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