运动有益于大脑健康的一种生物学机制

宾夕法尼亚州立大学《自然·神经科学》杂志上发表报告称,大脑与身体的机械连接比之前认为的更为紧密。通过对小鼠和模拟实验的研究,该团队发现了一种潜在的生物学机制,解释了 运动为何被认为有益于大脑健康:腹部收缩会压迫连接脊髓和大脑的血管,使大脑能够在颅骨内轻柔地移动。这种摆动促进了脑脊液流过大脑,从而可能冲走可能导致大脑功能障碍的神经代谢废物。  

“我们的研究解释了如何通过简单的活动来促进大脑健康,”该论文的通讯作者德鲁说道。“在这项研究中,我们发现,当腹部肌肉收缩时,它们会像液压系统一样,将血液从腹部推入脊髓,从而对大脑施加压力并使其运动。模拟结果表明,这种轻微的大脑运动会促进大脑内外液体的流动。人们认为,脑脊液的流动对于清除废物和预防神经退行性疾病至关重要。我们的研究表明,适度的运动有益健康,这或许可以解释为什么运动有益于我们的大脑健康。”  

研究人员利用两种先进的成像技术观察了小鼠运动过程中的大脑活动:双光子显微镜(可对活体组织进行高分辨率成像)和微型计算机断层扫描(可对整个器官进行高分辨率三维成像)。他们观察到,在小鼠运动之前,大脑会发生位移,而此时腹部肌肉刚刚收紧,以驱动身体进一步运动。  

为了确认是腹部收缩而非其他运动起到了泵的作用,研究人员对轻度麻醉的小鼠腹部施加了轻柔且可控的压力。在除了局部机械压力(其强度小于人类使用血压计时所感受到的压力)之外没有任何其他运动的情况下,小鼠的大脑发生了移位。  

德鲁说:“重要的是,腹部压力解除后,大脑立即开始恢复到其基线位置。这表明腹部压力可以迅速且显著地改变大脑在颅骨内的位置。”    

德鲁强调,虽然还需要更多研究来了解对人类的全部影响,但这项研究表明,身体运动可能有助于脑脊液在大脑内外循环,清除废物,并有助于防止与废物积聚相关的神经退行性疾病。  

德鲁说:“这种运动非常细微。它就像你走路或收缩腹部肌肉时产生的运动,而当你进行任何身体活动时,都会用到腹部肌肉收缩。它可能对你的大脑健康产生巨大的影响。”  

论文: “大脑运动是由与腹部的机械耦合驱动的”10.1038/s41593-026-02279-z

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