一项新的研究表明,锻炼身体能增加一种不仅参与脑细胞生长还能影响其水平的化学物质,这种化学物质能有效促进“使人感觉良好”的荷尔蒙多巴胺的释放。众所周知,多巴胺在运动、身体机能和学习中都发挥着十分关键的作用。许多专家们在早期就证实了定期跑步不但可以提高大脑中的多巴胺活性,还可能可以保护神经细胞免受损伤。此外,过去的研究已经将运动促进多巴胺分泌,导致触发化学物质——脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor-BDNF)与改善学习和记忆力联系起来。然而,至今仍不能确定这几个因素确切的相互作用方式。
由纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)的研究人员领导的一项调查显示,连续在轮子上跑步30天的老鼠,与不运动的老鼠相比,跑步30天的老鼠大脑中与运动有关的背层多巴胺释放量增加了40%。另外,跑步老鼠的BDNF水平增加了近60%。值得注意的是,即使在停止跑步约一周后,额外释放的多巴胺仍然处于高水平。但当人为降低BDNF水平后,发现再次跑步并不会导致额外的多巴胺释放。该研究的主要作者,同时也是纽约大学朗格尼健康学院神经科学系博士后Guendalina Bastioli补充道:“我们的研究结果表明,BDNF在跑步中对大脑的长期变化起着关键作用,这些结果不仅有助于解释为什么运动能使人们的思考和感觉更好,还进一步表明,即使你不每天锻炼,这些运动的益处也是持续性的。”Bastioli博士还说,虽然研究人员以前也测量过跑步时多巴胺的水平,但这项新的研究为这种激素的长期作用及其在运动停止后对大脑的影响提供了进一步的见解。
该报告于5月16日被发表在《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上,在这项研究中,研究人员给几十只雄性老鼠提供了一个可以自由旋转的轮子或一个不能移动的锁住的轮子。一个月后,研究小组测量了脑切片中的多巴胺释放和BDNF水平。随即他们在一组新的啮齿动物身上重复了同样的过程,对其中一些动物进行了基因改造,使其产生的BDNF只有普通老鼠的一半。这项研究的作者指出,该试验的背后原因是由于帕金森病和其他运动障碍患者经常使用类似多巴胺的药物对运动神经元进行治疗。然而,多巴胺对运动种所起的保护作用背后的机制尚未被探索明白。 该研究的资深作者和神经科学家玛格丽特·莱斯博士说“我们的研究结果帮助世人理解为什么运动能缓解帕金森病以及抑郁症等神经精神疾病的症状,既然我们知道了为什么体育活动有所帮助,我们就可以进一步探索运动锻炼作为一种增强方法甚至取代这些患者使用多巴胺增强药物的治疗手段。”莱斯博士是纽约大学朗格尼分校神经外科、神经科学和生理学学系的教授,他还提醒说道,虽然在啮齿类动物身上所获得的初步发现令人十分惊喜,但未来还需要充分了解在人体内的BDNF和多巴胺在帕金森病中所发挥的作用。她最后提到研究小组下一步计划在雌性老鼠身上研究运动和这些化学物质之间的关系,尤其是因为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研究活跃的小鼠与那些身体活动受到限制的小鼠相比,是否体现出明显优越的运动技能。该项研究由美国国家药物滥用研究所(National Institute on Drug Abuse grant-DA0510165)提供研究资金。随后还获得了马琳和保罗·弗雷斯科研究所(Marlene and Paolo Fresco Institute)为帕金森病和运动障碍提供的资金支持。
报告材料出自纽约大学格罗斯曼医学院NYU Langone Health / NYU Grossman,由水母健康团队编译。本文内容仅用于健康知识的学习与交流,不代表水母健康持有该观点。论文链接:Guendalina Bastioli, Jennifer C. Arnold, Maria Mancini, Adam C. Mar, Begoña Gamallo-Lana, Khalil Saadipour, Moses V. Chao and Margaret E. Rice. Voluntary exercise boosts striatal dopamine release: evidence for the necessary and sufficient role of BDNF. Journal of Neuroscience, 2022 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2273-21.2022