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圖片來(lái)源：Pixabay

“運(yùn)動(dòng)有益健康”——這句簡(jiǎn)單的口號(hào)背后有著大大的科學(xué)道理。

9月7日，《Science》發(fā)表了一篇題為“Combined adult neurogenesis and BDNF mimic exercise effects on cognition in an Alzheimer’s mouse model”的文章，揭示了“運(yùn)動(dòng)延緩老年癡呆”背后的機(jī)制。

來(lái)自于麻省總醫(yī)院的科學(xué)家們以患有阿爾茲海默癥（AD）的小鼠為模型發(fā)現(xiàn)，一種能夠促進(jìn)大腦新生神經(jīng)并保護(hù)它們免受損傷的治療方法，可以模擬運(yùn)動(dòng)在防止記憶衰退方面的積極效果，從而改善大腦認(rèn)知能力。

DOI: 10.1126/science.aan8821

這是否意味著，未來(lái)，我們或許可以把運(yùn)動(dòng)“裝進(jìn)”藥丸里，用于防治老年癡呆？如果是這樣，這個(gè)“藥丸”里應(yīng)該有哪些分子？Science這篇研究給出了線索：

運(yùn)動(dòng)延緩大腦衰老？

許多大型研究曾表明，堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)可以降低日后記憶缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。

2018年4月，一項(xiàng)為期40年、針對(duì)超1000名瑞典女性的研究表明，心肺適能較高（“high” cardiovascular fitness，心肺適能較佳可以使我們運(yùn)動(dòng)持續(xù)較久、且不致于很快疲倦）的人，發(fā)生癡呆的時(shí)間平均延遲9.5年。這項(xiàng)研究發(fā)表在《Neurology》期刊上。

但是這類研究并不能排除其他有可能影響癡呆風(fēng)險(xiǎn)的因素，包括基因以及其他關(guān)聯(lián)健康的生活方式。而且，這項(xiàng)研究也沒有揭示運(yùn)動(dòng)對(duì)于大腦的實(shí)際作用。

運(yùn)動(dòng)是否有助于AD患者？

對(duì)于AD患者，運(yùn)動(dòng)是否有助于抵抗病情惡化？相比于人類，嚙齒動(dòng)物更有說服力——在以AD小鼠為模型的研究中，小鼠運(yùn)動(dòng)能夠降低大腦中累積的蛋白病斑。

現(xiàn)在，《Science》期刊上這篇研究表明，相比于久坐不動(dòng)，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的患病小鼠在一系列記憶測(cè)試中表現(xiàn)更好。

但是，多項(xiàng)圍繞癡呆老年人（包括AD患者）的“運(yùn)動(dòng)研究”卻顯示出矛盾的結(jié)果，只有一部分證據(jù)表明，運(yùn)動(dòng)可以改善認(rèn)知能力。而且，這引出一個(gè)問題：一旦發(fā)生AD等癡呆癥后，運(yùn)動(dòng)究竟對(duì)大腦有多大的好處？

運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦有什么保護(hù)作用？

我們知道，運(yùn)動(dòng)的一個(gè)主要好處是可以幫助大腦產(chǎn)生新的神經(jīng)元。而海馬體是大腦中學(xué)習(xí)、記憶的關(guān)鍵區(qū)域，其中有負(fù)責(zé)生成新細(xì)胞的神經(jīng)祖細(xì)胞。近，學(xué)術(shù)界對(duì)“關(guān)于人類一生中是否能夠產(chǎn)生新的神經(jīng)元”這一話題存在爭(zhēng)議。

事實(shí)上，對(duì)嚙齒動(dòng)物的研究表明，成年后的神經(jīng)形成有助于保持某些敏銳的認(rèn)知技能。一些嚙齒類動(dòng)物的研究已經(jīng)將定期運(yùn)動(dòng)與神經(jīng)發(fā)生聯(lián)系起來(lái)，例如讓小鼠在輪子上奔跑，似乎可以讓大腦中存活的新生海馬神經(jīng)元數(shù)量翻倍。

這項(xiàng)新研究中，在記憶測(cè)試中表現(xiàn)良好的運(yùn)動(dòng)小鼠，同樣也被檢測(cè)出神經(jīng)發(fā)生。

圖片來(lái)源：CC0 Public Domain

如果不運(yùn)動(dòng)，神經(jīng)發(fā)生對(duì)大腦有幫助嗎？

那么我們是否可以通過其他治療措施促進(jìn)神經(jīng)生成，從而模擬“運(yùn)動(dòng)”效果呢？科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，并沒有那么簡(jiǎn)單——僅僅促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生可能還不夠。

他們發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)還有助于提高腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）蛋白的水平。這一因子可以促進(jìn)神經(jīng)生成，減少患病大腦的炎癥。

研究表明，小鼠雖然產(chǎn)生了新的腦細(xì)胞，但是似乎記憶并沒有改善。只有當(dāng)它們接受額外的基因治療——添加一種提高BDNF蛋白水平的基因，它們才會(huì)在記憶測(cè)試中贏過其他未治療的對(duì)照組小鼠。

波士頓哈佛醫(yī)學(xué)院（Harvard Medical School）的神經(jīng)遺傳學(xué)家Rudolph Tanzi表示，研究結(jié)果表明，在生命早期生成新的神經(jīng)元可能有助于在日后保護(hù)記憶，但是對(duì)于已經(jīng)有阿爾茲海默癥的大腦來(lái)說，這是“一個(gè)充滿敵意的游戲環(huán)境”，而BDNF蛋白可以負(fù)責(zé)清理“環(huán)境”，以確保新生的神經(jīng)元能夠存活下來(lái)。

我們能否用類似的方法治療老年癡呆癥？

相比于減少淀粉樣蛋白病斑，醫(yī)藥公司對(duì)以上這種方法關(guān)注較少。但是一些學(xué)者認(rèn)為，它值得進(jìn)一步研究。

國(guó)家老齡化研究所的神經(jīng)學(xué)家Mark Mattson則認(rèn)為，這一方法仍然有重要的疑點(diǎn)：

首先，海馬體區(qū)域的神經(jīng)祖細(xì)胞是空間學(xué)習(xí)、記憶的關(guān)鍵神經(jīng)元，但是與阿爾茲海默癥患者海馬區(qū)神經(jīng)衰退、死亡的神經(jīng)元不同；

其次，即便通過促進(jìn)這些新細(xì)胞生成保護(hù)大腦的某些功能，海馬體之外的其他大腦區(qū)域依然會(huì)受到阿爾茲海默癥的影響。

不過，他補(bǔ)充說，這種方法是值得進(jìn)一步研究的。“到目前為止，關(guān)注于淀粉樣蛋白一直是一個(gè)狹隘的觀點(diǎn)。在我看來(lái)，方法越多越好。”

責(zé)編：悠然

參考資料：

How does exercise keep your brain young?

Study shows how exercise generates new neurons, improves cognition in Alzheimer's mouse

Combined adult neurogenesis and BDNF mimic exercise effects on cognition in an Alzheimer’s mouse model