神经生长蛋白的增加有助于解释为什么跑步有利于大脑健康

薛园俊
导读 一项新的研究表明,锻炼能提高一种与脑细胞生长有关的化学物质的水平,这种化学物质能促进感觉良好的荷尔蒙多巴胺的释放。众所周知,多巴胺

一项新的研究表明,锻炼能提高一种与脑细胞生长有关的化学物质的水平,这种化学物质能促进“感觉良好”的荷尔蒙多巴胺的释放。众所周知,多巴胺在运动、动机和学习中起着关键作用。

专家们早就知道,有规律的跑步可以提高大脑中多巴胺的活动,并可能保护神经细胞免受损伤。此外,过去的研究已经将运动驱动的多巴胺触发化学物质脑源性神经营养因子(BDNF)和多巴胺水平的提高与学习和记忆的改善联系起来。然而,这三个因素相互作用的确切方式至今仍不清楚。

由纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)的研究人员领导的这项研究表明,与不运动的老鼠相比,在轮子上跑30天的老鼠,其背层(大脑中与运动有关的部分)多巴胺释放量增加了40%。与不跑步的人相比,跑步者的BDNF水平也增加了近60%。值得注意的是,即使在休息一周后,多巴胺释放的增加仍在增加。此外,当BDNF水平被人为降低时,跑步并没有导致额外的多巴胺释放。

“我们的研究结果表明,BDNF在跑步导致的大脑持久变化中起着关键作用,”该研究的主要作者、神经生物学家Guendalina Bastioli博士说。“这些结果不仅有助于解释为什么锻炼能让你运动、思考和感觉更好,还表明即使你不是每天锻炼,这些好处也会继续,”纽约大学朗格尼健康学院神经科学系的博士后巴斯提利补充说。

Bastioli说,虽然研究人员此前已经测量了跑步时多巴胺的活动,但这项新研究提供了对这种激素的长期行为及其在运动停止后对大脑的影响的洞察。该报告于5月16日在线发表在《神经科学杂志》上。

在调查中,研究人员为数十只雄性老鼠提供了一个自由旋转的轮子或一个不能移动的锁紧的轮子。一个月后,研究小组测量了大脑切片中的多巴胺释放和BDNF水平。他们在一组新的啮齿类动物身上重复了同样的过程,其中一些老鼠经过基因改造,产生的BDNF只有普通老鼠的一半。

该研究的作者指出,帕金森氏症和其他运动障碍患者通常使用模拟多巴胺对运动神经元影响的药物进行治疗。然而,多巴胺在这种运动的保护作用中所起的作用背后的机制还没有被彻底探索。

“我们的研究结果帮助我们理解为什么锻炼可以缓解帕金森症的症状,以及抑郁症等神经精神疾病的症状,”该研究的资深作者、神经科学家Margaret Rice博士说。“现在我们知道了为什么体育锻炼会有帮助,我们可以探索它作为一种增强甚至取代这些患者使用多巴胺增强药物的手段。”

莱斯是纽约大学朗格尼分校神经外科、神经科学和生理学系的教授,她警告说,虽然在啮齿类动物身上的初步发现很有希望,但未来在人类身上的研究还需要充分了解BDNF和多巴胺在帕金森病中的作用。

她补充说,研究小组下一步计划在雌性老鼠身上调查运动和这些化学物质之间的关系,显然,雌性老鼠比雄性老鼠跑得更频繁。此外,研究人员还打算直接检查活跃的老鼠是否确实比那些运动有限的老鼠有更好的运动技能。

该研究的资金由国家药物滥用研究所拨款DA0510165提供。Marlene和Paolo Fresco研究所为帕金森症和运动障碍提供了进一步的资金支持。

除了Bastioli和Rice,其他参与研究的纽约大学研究人员包括Moses Chao博士;詹妮弗·阿诺德博士;玛丽亚曼奇尼博士;亚当•马尔博士;Begona Gamallo-Lana博士;和Khalil Saadipour博士。

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