爱荷华大学研究人员在3月9日发布了一项历时13年完成的研究后,正准备进一步分析运动与记忆益处之间的联系。
该研究发现,单次锻炼可以快速增强与记忆相关的脑活动。
该研究的主要作者、爱荷华大学心理与脑科学系教授米歇尔·沃斯(Michelle Voss)表示,研究团队使用了爱荷华大学医疗中心14名患者的数据,追踪他们在锻炼前后的神经活动。
沃斯表示,患者显示出了海马体(大脑深处对形成新记忆至关重要的区域)的高爆发性活动。
沃斯表示,研究人员尚未直接建立运动与记忆之间的联系,但计划在未来一项预计需要两到三年时间的研究中完成这一工作。该研究发现,在锻炼后出现了海马体涟漪(hippocampal ripples)——一种通常在安静清醒和睡眠期间发生的脑活动。
"大脑的不同部分都拥有记忆的片段,"沃斯说,"但这些'涟漪'有助于将它们绑定在一起并打包,使我们更容易回忆起来。"
沃斯表示,她的研究开启了将运动作为预防损害记忆的疾病(如阿尔茨海默病)的潜在措施的可能性。
"随着年龄增长,人们往往会遇到更多的记忆问题,而我们没有很好的药物治疗来预防阿尔茨海默病,"她说,"所以我们能做的最好的事情就是寻找减缓记忆衰退过程的方法。"
沃斯表示,患者的心率越高,他们产生的海马体涟漪就越多,这让她推测运动强度可能与涟漪强度相关。沃斯表示,这种潜在联系也将在她正在构思的、直接追踪记忆的未来研究中进行探索。
沃斯表示,这项研究已经令人兴奋,因为它表明人们可以采取措施来潜在改善记忆,而无需遵循长达数月的训练计划。
"你可以在一天中穿插一些锻炼,这可能会在当天给你带来提升,而无需等待这些益处,"她说,"就急性益处而言,锻炼可能有助于保持记忆新鲜。"
该研究的合著者、明尼苏达大学神经病学系研究助理瑞秋·科尔(Rachel Cole)在爱荷华大学攻读研究生期间协助了这项研究。
"如果没有这种工作,虽然我们可能理解它们,但我们可能无法真正解释人类从运动中看到的变化,"她说,"我认为这种对脑活动的直接测量是无价的。"
科尔指导爱荷华大学医疗中心的患者进行锻炼,保持他们的固定自行车稳定并提供口头鼓励。
"当时,我知道这是有价值的数据,但不知道具体会有什么结果,"她说,"看到它实现并看到可以从这种直接记录的人类神经活动中收集到什么信息,这非常有力。"
爱荷华大学医疗中心神经外科主任、神经外科医生、该研究的合著者马修·霍华德(Matthew Howard)表示,虽然其他研究已经证实了运动与海马体涟漪在老鼠等动物之间的联系,但这项研究标志着在人类中首次发现这种联系。
"我们有几个类似这样的项目,爱荷华是世界上第一个进行这种特定类型研究的团队,"他说,"原因是我们在不同部门的科学家和我们的临床神经外科团队之间有着强有力的合作关系。"
霍华德表示,虽然这项研究是通过几位研究人员的辛勤工作完成的,但参与锻炼环节的患者也应该得到感谢。
"这些实验有助于我们的科学知识并帮助人类。它们可能为未来治疗奠定基础,但实验本身并不能直接使患者受益,"他说。
沃斯表示,爱荷华大学为她提供了研究所需的所有资源的独特交集。
"我们在爱荷华很幸运,"她说,"只有少数几个实验室能够进行这种工作,将人类大脑中神经活动的直接记录与运动研究和记忆研究结合起来。"
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