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“運動有益健康”——這句簡單的口號背后有著大大的科學道理。

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“運動延緩老年癡呆”背后的機制。

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

DOI: 10.1126/science.aan8821

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

運動延緩大腦衰老？

許多大型研究曾表明，堅持運動可以降低日后記憶缺陷的風險。

2018年4月，一項為期40年、針對超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動持續(xù)較久、且不致于很快疲倦）的人，發(fā)生癡呆的時間平均延遲9.5年。這項研究發(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險的因素，包括基因以及其他關聯(lián)健康的生活方式。而且，這項研究也沒有揭示運動對于大腦的實際作用。

運動是否有助于AD患者？

對于AD患者，運動是否有助于抵抗病情惡化？相比于人類，嚙齒動物更有說服力——在以AD小鼠為模型的研究中，小鼠運動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，經(jīng)常運動的患病小鼠在一系列記憶測試中表現(xiàn)更好。

但是，多項圍繞癡呆老年人（包括AD患者）的“運動研究”卻顯示出矛盾的結果，只有一部分證據(jù)表明，運動可以改善認知能力。而且，這引出一個問題：一旦發(fā)生AD等癡呆癥后，運動究竟對大腦有多大的好處？

運動對大腦有什么保護作用？

我們知道，運動的一個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習、記憶的關鍵區(qū)域，其中有負責生成新細胞的神經(jīng)祖細胞。近，學術界對“關于人類一生中是否能夠產(chǎn)生新的神經(jīng)元”這一話題存在爭議。

事實上，對嚙齒動物的研究表明，成年后的神經(jīng)形成有助于保持某些敏銳的認知技能。一些嚙齒類動物的研究已經(jīng)將定期運動與神經(jīng)發(fā)生聯(lián)系起來，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。

這項新研究中，在記憶測試中表現(xiàn)良好的運動小鼠，同樣也被檢測出神經(jīng)發(fā)生。

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如果不運動，神經(jīng)發(fā)生對大腦有幫助嗎？

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

他們發(fā)現(xiàn)，運動還有助于提高腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）蛋白的水平。這一因子可以促進神經(jīng)生成，減少患病大腦的炎癥。

研究表明，小鼠雖然產(chǎn)生了新的腦細胞，但是似乎記憶并沒有改善。只有當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，它們才會在記憶測試中贏過其他未治療的對照組小鼠。

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

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)藥公司對以上這種方法關注較少。但是一些學者認為，它值得進一步研究。

國家老齡化研究所的神經(jīng)學家Mark Mattson則認為，這一方法仍然有重要的疑點：

首先，海馬體區(qū)域的神經(jīng)祖細胞是空間學習、記憶的關鍵神經(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，即便通過促進這些新細胞生成保護大腦的某些功能，海馬體之外的其他大腦區(qū)域依然會受到阿爾茲海默癥的影響。

不過，他補充說，這種方法是值得進一步研究的。“到目前為止，關注于淀粉樣蛋白一直是一個狹隘的觀點。在我看來，方法越多越好。”

責編：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