重磅！Science揭秘：運動可以促進大腦神經再生，延緩老年癡呆

生物探索編者按

我們常常為了減肥狠下心在健身房揮汗如雨。殊不知，這一行動或許還可以幫助我們預防大腦衰退！頂尖期刊《Science》最新發表一篇文章揭示，運動可以促進大腦神經新生，從而有助於改善大腦認知功能。

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「運動有益健康」——這句簡單的口號背後有著大大的科學道理。

9月7日，《Science》發表了一篇題為「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」背後的機制。

來自於麻省總醫院的科學家們以患有阿爾茲海默症（AD）的小鼠為模型發現，一種能夠促進大腦新生神經並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」藥丸裡，用於防治老年癡呆？如果是這樣，這個「藥丸」裡應該有哪些分子？Science這篇最新研究給出了線索：

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後記憶缺陷的風險。

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較久、且不致於很快疲倦）的人，發生癡呆的時間平均延遲9.5年。這項研究發表在《Neurology》期刊上。

但是這類研究並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健康的生活方式。而且，這項研究也沒有揭示運動對於大腦的實際作用。

運動是否有助於AD患者？

對於AD患者，運動是否有助於抵抗病情惡化？相比於人類，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。

現在，《Science》期刊上這篇最新研究表明，相比於久坐不動，經常運動的患病小鼠在一系列記憶測試中表現更好。

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，只有一部分證據表明，運動可以改善認知能力。而且，這引出一個問題：一旦發生AD等癡呆症後，運動究竟對大腦有多大的好處？

運動對大腦有什麼保護作用？

我們知道，運動的一個主要好處是可以幫助大腦產生新的神經元。而海馬體是大腦中學習、記憶的關鍵區域，其中有負責生成新細胞的神經祖細胞。最近，學術界對「關於人類一生中是否能夠產生新的神經元」這一話題存在爭議。

事實上，對嚙齒動物的研究表明，成年後的神經形成有助於保持某些敏銳的認知技能。一些嚙齒類動物的研究已經將定期運動與神經發生聯繫起來，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元數量翻倍。

這項新研究中，在記憶測試中表現良好的運動小鼠，同樣也被檢測出神經發生。

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如果不運動，神經發生對大腦有幫助嗎？

那麼我們是否可以通過其他治療措施促進神經生成，從而模擬「運動」效果呢？科學家們發現，並沒有那麼簡單——僅僅促進神經發生可能還不夠。

他們發現，運動還有助於提高腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）蛋白的水準。這一因子可以促進神經生成，減少患病大腦的炎症。

最新研究表明，小鼠雖然產生了新的腦細胞，但是似乎記憶並沒有改善。只有當它們接受額外的基因治療——添加一種提高BDNF蛋白水準的基因，它們才會在記憶測試中贏過其他未治療的對照組小鼠。

波士頓哈佛醫學院（Harvard Medical School）的神經遺傳學家Rudolph Tanzi表示，研究結果表明，在生命早期生成新的神經元可能有助於在日後保護記憶，但是對於已經有阿爾茲海默症的大腦來說，這是「一個充滿敵意的遊戲環境」，而BDNF蛋白可以負責清理「環境」，以確保新生的神經元能夠存活下來。

我們能否用類似的方法治療老年癡呆症？

相比於減少澱粉樣蛋白病斑，醫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，海馬體區域的神經祖細胞是太空學習、記憶的關鍵神經元，但是與阿爾茲海默症患者海馬區神經衰退、死亡的神經元不同；

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域依然會受到阿爾茲海默症的影響。

不過，他補充說，這種方法是值得進一步研究的。「到目前為止，關注於澱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

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參考資料：1）How does exercise keep your brain young?

2）Study shows how exercise generates new neurons, improves cognition in Alzheimer"s mouse

3）Combined adult neurogenesis and BDNF mimic exercise effects on cognition in an Alzheimer』s mouse model

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