运动带来的脑化学物质激增或可增强老年人和动物的协调性与速度,一项针对中年小鼠的新研究表明。研究作者指出,此类身体活动可能有助于恢复随着年龄增长而普遍下降的行动自如度和敏捷性。
由纽约大学朗格尼健康中心研究人员领导的这项调查探索了有氧运动如何促进多巴胺释放——这种与运动、奖励和记忆相关的脑化学物质。
研究团队基于早期工作展开探索,先前研究发现10周龄雄性啮齿类动物在自主跑轮运动30天后,多巴胺释放量出现持续性提升。新研究显示,12月龄雄性小鼠(相当于人类50岁)在运动后产生了同等甚至更高的多巴胺水平提升。
此外,中年运动组小鼠在爬杆测试和开放场地绕行任务中展现出更迅速敏捷的表现,优于同龄但无法使用跑轮的对照组。研究作者指出,运动组小鼠的抓握力在一个月锻炼后并未改变,表明改善效果纯粹源于协调性提升而非肌肉力量增强。
运动对各年龄段的益处
"我们的发现明确表明,运动对大脑健康和行动能力的影响并非年轻人专属,"研究资深作者玛格丽特·赖斯博士表示。"通过保持充足身体活动,我们仍能增强多巴胺释放,从而提升行动速度与流畅度。"赖斯博士同时担任纽约大学格罗斯曼医学院神经外科与神经科学系教授。
专家们早已认知有氧运动(如游泳、骑行和舞蹈等能提升呼吸与心率的活动)的重要性。既往研究表明,此类锻炼能促进多巴胺等脑健康关键化学物质的释放。但赖斯指出,这些机制在衰老大脑与身体中的运作方式此前并不明确,因为产生多巴胺的脑细胞(神经元)会随年龄增长逐渐衰退。
对帕金森病的启示
根据作者说明,这项发表于《npj帕金森病期刊》的研究首次揭示了运动诱导的多巴胺释放与老年雌雄小鼠运动表现改善之间的关联。团队在既往研究中仅观察了年轻雄性小鼠。
赖斯认为,该发现可能为帕金森病治疗方案提供重要启示。帕金森病是一种多巴胺神经元退化的脑部疾病,会导致震颤、动作迟缓和平衡障碍等症状。长期观察显示,身体活动有助于缓解患者症状。
"这些结果从神经化学层面解释了为何运动能改善包括记忆、行动和情绪在内的各项功能——这些功能在帕金森病患者中均会受损,"赖斯表示。基于此发现,研究团队计划在模拟神经退行性疾病的基因工程小鼠模型上重复该实验。赖斯同时提醒,未来仍需开展人类研究以充分理解运动诱导的多巴胺释放对帕金森病的具体影响。
研究设计与关键发现
研究中,24只小鼠被随机分配至可自由旋转跑轮组或锁定跑轮组。一个月后,研究人员通过多项运动任务测试其行动能力、协调性和肌肉力量,并对比运动组与非运动组表现。
随后,团队测量了从小鼠纹状体(运动与动机调控关键脑区)获取的脑切片中多巴胺释放量。结果显示,运动组小鼠的多巴胺释放量比久坐对照组高出50%。值得注意的是,雌性小鼠运动量是雄性的两倍,但在多巴胺水平和运动表现提升方面与雄性效果相当。作者指出,这表明达到特定运动量后多巴胺释放即达峰值,继续增加运动量不会产生额外提升。
本研究由纽约大学朗格尼健康中心前博士后研究员Guendalina Bastioli博士领衔,她现任职于Vita-Salute San Raffaele大学。其他参与研究的纽约大学研究人员包括Maria Mancini博士、Jyotiben Patel博士、Begoña Gamallo-Lana博士、Jennifer Arnold博士和Adam Mar博士。
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