Science揭秘：运动可以促进大脑神经再生 延缓老年

来自于麻省总医院的科学家们以患有阿尔兹海默症（AD）的小鼠为模型发现，一种能够促进大脑新生神经并保护它们免受损伤的治疗方法，可以模拟运动在防止记忆衰退方面的积极效果，从而改善大脑认知能力。

DOI: 10.1126/science.aan8821

这是否意味着，未来，我们或许可以把运动“装进”药丸里，用于防治老年痴呆？如果是这样，这个“药丸”里应该有哪些分子？Science这篇最新研究给出了线索：

 

运动延缓大脑衰老？

 

许多大型研究曾表明，坚持运动可以降低日后记忆缺陷的风险。

 

2018年4月，一项为期40年、针对超1000名瑞典女性的研究表明，心肺适能较高（“high” cardiovascular fitness，心肺适能较佳可以使我们运动持续较久、且不致于很快疲倦）的人，发生痴呆的时间平均延迟9.5年。这项研究发表在《Neurology》期刊上。

 

但是这类研究并不能排除其他有可能影响痴呆风险的因素，包括基因以及其他关联健康的生活方式。而且，这项研究也没有揭示运动对于大脑的实际作用。

 

运动是否有助于AD患者？

 

对于AD患者，运动是否有助于抵抗病情恶化？相比于人类，啮齿动物更有说服力——在以AD小鼠为模型的研究中，小鼠运动能够降低大脑中累积的蛋白病斑。

 

现在，《Science》期刊上这篇最新研究表明，相比于久坐不动，经常运动的患病小鼠在一系列记忆测试中表现更好。

 

但是，多项围绕痴呆老年人（包括AD患者）的“运动研究”却显示出矛盾的结果，只有一部分证据表明，运动可以改善认知能力。而且，这引出一个问题：一旦发生AD等痴呆症后，运动究竟对大脑有多大的好处？

 

运动对大脑有什么保护作用？

 

我们知道，运动的一个主要好处是可以帮助大脑产生新的神经元。而海马体是大脑中学习、记忆的关键区域，其中有负责生成新细胞的神经祖细胞。最近，学术界对“关于人类一生中是否能够产生新的神经元”这一话题存在争议。

 

事实上，对啮齿动物的研究表明，成年后的神经形成有助于保持某些敏锐的认知技能。一些啮齿类动物的研究已经将定期运动与神经发生联系起来，例如让小鼠在轮子上奔跑，似乎可以让大脑中存活的新生海马神经元数量翻倍。

 

这项新研究中，在记忆测试中表现良好的运动小鼠，同样也被检测出神经发生。

图片来源：CC0 Public Domain

如果不运动，神经发生对大脑有帮助吗？

 

那么我们是否可以通过其他治疗措施促进神经生成，从而模拟“运动”效果呢？科学家们发现，并没有那么简单——仅仅促进神经发生可能还不够。

 

他们发现，运动还有助于提高脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）蛋白的水平。这一因子可以促进神经生成，减少患病大脑的炎症。

 

最新研究表明，小鼠虽然产生了新的脑细胞，但是似乎记忆并没有改善。只有当它们接受额外的基因治疗——添加一种提高BDNF蛋白水平的基因，它们才会在记忆测试中赢过其他未治疗的对照组小鼠。

 

波士顿哈佛医学院（Harvard Medical School）的神经遗传学家Rudolph Tanzi表示，研究结果表明，在生命早期生成新的神经元可能有助于在日后保护记忆，但是对于已经有阿尔兹海默症的大脑来说，这是“一个充满敌意的游戏环境”，而BDNF蛋白可以负责清理“环境”，以确保新生的神经元能够存活下来。

 

我们能否用类似的方法治疗老年痴呆症？

 

相比于减少淀粉样蛋白病斑，医药公司对以上这种方法关注较少。但是一些学者认为，它值得进一步研究。

 

国家老龄化研究所的神经学家Mark Mattson则认为，这一方法仍然有重要的疑点：

 

首先，海马体区域的神经祖细胞是空间学习、记忆的关键神经元，但是与阿尔兹海默症患者海马区神经衰退、死亡的神经元不同；

 

其次，即便通过促进这些新细胞生成保护大脑的某些功能，海马体之外的其他大脑区域依然会受到阿尔兹海默症的影响。

 

不过，他补充说，这种方法是值得进一步研究的。“到目前为止，关注于淀粉样蛋白一直是一个狭隘的观点。在我看来，方法越多越好。”