一項突破性的研究表明,大腿肌肉向大腦發(fā)出的信號和大腦向肌肉發(fā)送的指令對神經(jīng)系統(tǒng)的健康來說同樣重要。
5月23日發(fā)表在《Frontiers in Neuroscience》上的這項研究,它從根本上改變了大腦和神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)學,為醫(yī)學研究提供了新的線索,解釋了為什么患運動神經(jīng)疾病、多發(fā)硬化癥、脊髓性肌萎縮和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者,在運動受到限制之后病情會快速惡化。
意大利米蘭大學的Raffaella Adami博士說:“我們的研究支持了這種觀點,即無法進行負重鍛煉的人,比如臥床不起的患者,甚至是進行遠距離旅行的宇航員,他們不僅僅會損失肌肉質量,并且他們體內的化學物質在細胞水平上也會發(fā)生變化,神經(jīng)系統(tǒng)也會受到負面影響。”
該研究限制小鼠在28天內使用其后腿,但不使用其前腿。小鼠持續(xù)正常地進食且并沒有表現(xiàn)出壓力。在試驗結束時,研究人員對小鼠大腦中的室下區(qū)進行了測試,這個區(qū)域在很多哺乳動物的大腦中都起到維持神經(jīng)細胞健康的作用。神經(jīng)干細胞也在這個區(qū)域產(chǎn)生新神經(jīng)元。
相比于能夠自由走動的對照組小鼠,體育活動受限的小鼠的神經(jīng)干細胞減少了70%。此外,當運動量顯著下降時,神經(jīng)元和少突膠質細胞(支持和隔離神經(jīng)細胞的特殊細胞)都沒有完全成熟。
研究表明,腿部的負重運動能夠向大腦發(fā)送信號,這對于健康神經(jīng)細胞的生成以及神經(jīng)系統(tǒng)健康至關重要。減少運動的身體很難產(chǎn)生新的神經(jīng)細胞,而神經(jīng)細胞正是我們應對生活中壓力和挑戰(zhàn)的重要組成部分。
Adami說:“人類需要保持活動并不是個偶然行為,包括走路、跑步、蹲坐和利用腿部肌肉舉升重物等。因為神經(jīng)健康并不僅僅指的是大腦告訴肌肉‘舉起’、‘走路’等指令的單行道。”
研究人員通過分析單個細胞獲取了更多的見解。他們發(fā)現(xiàn),限制運動能夠降低體內的氧含量,從而制造無氧環(huán)境并改變代謝。減少運動也似乎影響了兩種基因的表達。其中一個基因CDK5Rap1對線粒體健康非常重要,線粒體是為身體提供能量的工廠。這代表了另一個反饋循環(huán)。
這些結果揭示了一些重要的健康問題,從久坐生活方式導致心血管疾病的擔憂到對某些致命疾病的理解,比如脊髓性肌萎縮(SMA)、多發(fā)性硬化和運動神經(jīng)疾病等。
意大利米蘭大學的Daniele Bottai博士說:“自從2004年起我致力于神經(jīng)疾病領域的研究。我問了自己一個問題:這些疾病的發(fā)生僅僅是由于脊椎損傷(發(fā)生脊椎外傷)和基因突變(患SMA)造成的嗎?運動能力不足是加劇疾病的關鍵因素嗎?”
該研究表明了運動的關鍵作用,并一系列潛在的影響。比如,將宇航員送入太空數(shù)個月甚至數(shù)年時,我們需要考慮到重力和負重訓練對于維持宇航員健康來說非常重要。
Bottai總結說:“可以這樣說,我們才剛剛理解生活在地球上對我們健康的意義。”
(文章來源:中國生物技術網(wǎng); 原始出處:Raffaella Adami1, Jessica Pagano1, Michela Colombo1, et al.Reduction of Movement in Neurological Diseases: Effects on Neural Stem Cells Characteristics.Front. Neurosci., 23 May 2018 | https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00336 )