體育鍛鍊或與大腦記憶表現之間存在密切關聯

2020-10-01 柳葉刀學術

近日，一項刊登在國際雜誌Scientific Reports上題為「Effect of acute physical exercise on motor sequence memory」的研究報告中，來自瑞士日內瓦大學等機構的科學家們通過研究發現，運動和大腦記憶或許存在密切關聯。

如果運動對機體健康有好處的話，那麼其似乎對大腦健康也有好處。文章中，研究人員通過評估機體運動後的記憶力表現，發現在自行車上哪怕進行短至15分鐘的強化鍛鍊也能幫助改善大腦記憶力，包括獲得新的運動技能。

這是如何做到的呢？

研究者發現，這或許是通過一種名為內源性大麻素（endocannabinoids）的分子來增加突觸的可塑性來實現的。

很多時候，運動之後（尤其是耐力運動，比如跑步或騎自行車），我們會感覺到身體和心理上的放鬆，這種感覺的產生就是因為機體在體力消耗過程中所產生的內源性大麻素所致，其會在機體中循環並輕鬆穿越血腦屏障，隨後與特殊的細胞受體結合併誘發機體的興奮感。此外，相同的分子還能結合海馬體上的受體。

那麼，運動和記憶之間的關聯到底是怎樣的呢？這或許是研究人員需要重點分析的。

圖片來源：CC0 Public Domain


研究人員讓15名非運動員的年輕健康男性在三種鍛鍊條件下進行記憶測試：

1）30分鐘的適度騎行；

2）15分鐘的強化騎行（定義為最大心率的80%）；

3）休息一段時間。

研究者指出，除了記憶力測試的結果外，他們還利用功能性MRI觀察了參與者大腦結構的激活變化，並利用血液測試手段來測定受試者機體中內源性大麻素的水平。不同的分析結果一致認為，速度越快的人，其海馬體和尾狀核的激活程度就越高，同時其體內內源性大麻素的水平也遵循著相同的曲線，即高強度體力勞動後水平越高，大腦被激活的程度就越高，大腦的表現也就越好。



這些分子主要參與了突觸的可塑性，即神經元相互連接的方式，因此其可能會對長期電位產生影響，而這是優化鞏固大腦記憶的一種特殊機制。

此前研究中，研究人員發現，運動對一種名為聯想記憶的記憶方式會產生積極性的影響，然而這或許與本文研究結果相反。研究者觀察到了中等強度的運動會產生較好的效果，這或許就表明，並非所有形式的記憶都會利用相同的大腦機制，也並不是所有的運動強度都會產生相同的效果。需要指出的是，在所有情況下，體育鍛鍊比不運動更能夠改善大腦的記憶力。

通過提供精確的神經科學數據，相關研究或許就能幫助研究人員開發改善或保存大腦記憶的新型策略，而體育鍛鍊是一種易於實施、創傷性較小且成本低廉的幹預措施，比如在學校上午上課結束時安排一次體育活動。

目前研究人員正在通過研究大腦記憶障礙的方式來深入研究，特別是研究處於阿爾茲海默病高患病風險的人群。研究人員想通過研究來評估體育鍛鍊到底能在多大程度上來幫助補償作為阿爾茲海默病前兆的早期缺陷。

參考資料：

【1】Sport and memory go hand in hand

by University of Geneva

【2】Blanca Marin Bosch et al， Effect of acute physical exercise on motor sequence memory， Scientific Reports (2020). DOI：10.1038/s41598-020-72108-1

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