一项针对中年小鼠的新研究表明,跑步带来的脑内化学物质的激增可能增强老年人和年轻人的协调性和速度。研究作者表示,这种身体活动可能有助于恢复运动的轻松和灵活,而这些通常会随着人类和动物的年龄增长而下降。
这项研究由纽约大学朗格尼医学中心的研究人员进行,探讨了有氧运动如何促进多巴胺的释放,这是一种与运动、奖励和记忆相关的脑内化学物质。
研究团队在之前工作的基础上发现,年轻(10周龄)雄性啮齿动物在自愿在运动轮上跑步30天后,多巴胺释放量持续增加。新的发现显示,12个月大的雄性小鼠——相当于人类50多岁——经历了相同或更大的多巴胺增加。
此外,中年跑者在爬下杆子或在开放场地快速奔跑时,比同龄但没有接触运动轮的动物显得更迅速和灵活。研究作者指出,这些啮齿动物的握力在一个月的锻炼后没有变化,这表明改善仅仅是由于协调性增强,而不是肌肉力量的增加。
各年龄段的运动益处
“我们的研究结果清楚表明,运动对大脑健康和运动能力的影响并不仅限于年轻人,”研究的高级作者玛格丽特·赖斯博士说。
赖斯补充道:“通过进行足够的身体活动,我们仍然可以增加多巴胺的释放,帮助我们更快、更轻松地活动。”赖斯是纽约大学格罗斯曼医学院神经外科和神经科学系的教授。
专家们早已认识到有氧运动(如游泳、骑自行车和跳舞等提高呼吸和心率的活动)的重要性。过去的研究表明,这类锻炼可以促进多巴胺和其他对大脑健康重要的化学物质的释放。然而,赖斯指出,随着年龄的增长,产生多巴胺的脑细胞(即神经元)逐渐减少,因此,衰老的大脑和身体中这些基本机制如何运作至今仍不清楚。
对帕金森病的影响
根据作者的说法,发表在期刊npj Parkinson's Disease上的新研究被认为是首个揭示运动引起的多巴胺释放与老年小鼠(包括雄性和雌性)运动表现改善之间的联系的研究。在他们之前的研究中,仅考察了年轻雄性小鼠。
根据赖斯的说法,这些发现可能为帕金森病的治疗提供重要的启示。帕金森病是一种脑部疾病,其中负责产生多巴胺的神经元可能会退化,导致颤抖、运动缓慢和失衡等问题。长期以来,观察到体育活动有助于缓解患者的症状。
赖斯表示:“这些结果提供了神经化学证据,解释了为什么锻炼能改善记忆、运动和情绪等各个方面,而这些方面在帕金森病患者中都受到影响。”
基于这些发现,赖斯表示研究团队接下来计划在基因改造的小鼠中重复该研究,这些小鼠被用作神经退行性疾病的模型。
赖斯警告说,未来还需要对人类进行研究,以更全面地了解锻炼引发的多巴胺释放可能对帕金森病的影响。
研究设计和主要发现
在这项研究中,二十只小鼠可以无限制地接触一个自由旋转的轮子或一个锁定的轮子。一个月后,研究人员对小鼠进行了多种运动任务测试,以评估它们的移动能力、协调性和肌肉力量。研究团队随后比较了跑步小鼠与不跑步小鼠的表现。
接下来,团队测量了来自同一只小鼠的脑切片中多巴胺的释放,这些切片来自于纹状体,这是一个在运动和动机中发挥关键作用的区域。
研究结果显示,运动组的小鼠的多巴胺释放比不运动的小鼠高出50%。值得注意的是,尽管雌性小鼠的跑步量是雄性小鼠的两倍,但它们在激素水平和运动表现上都得到了相同的提升。作者表示,这表明适量的运动足以提升多巴胺,而一旦达到这个水平,进一步的提升就不会再发生。
Guendalina Bastioli 博士是这项研究的主要作者,曾在纽约大学朗格尼健康中心担任博士后研究员。她现在在维塔-萨卢特圣拉斐尔大学任职。
参与该研究的纽约大学朗格尼医学中心研究人员包括玛丽亚·曼奇尼博士;乔蒂本·帕特尔博士;贝戈尼亚·加马洛-拉纳博士;詹妮弗·阿诺德博士;和亚当·马尔博士。
更多信息: 自愿锻炼增加纹状体多巴胺释放,并改善老年小鼠的运动表现,npj Parkinson's Disease (2025)。 文献标识符:DOI: 10.1038/s41531-025-01213-7
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